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18.07.2016 | Original Paper | Ausgabe 21/2016

Journal of Materials Science 21/2016

Microwave-assisted synthesis of mesoporous titania with increased crystallinity, specific surface area, and photocatalytic activity

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 21/2016
Autoren:
Mieke Meire, Sammy W. Verbruggen, Silvia Lenaerts, Petra Lommens, Pascal Van Der Voort, Isabel Van Driessche
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s10853-016-0215-y) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Mesoporous titanium dioxide is a material finding its use in a wide range of applications. For many of these, it is important to achieve a high degree of crystallinity in the material. It is generally accepted that the use of the soft templating approach to synthesize mesoporous titania, results in a compromise between crystallinity and specific surface area due to thermal instability of the used templates. In this paper, we explore how the use of microwave irradiation can influence the crystallinity, specific surface area, and the electronic properties of mesoporous titania. Therefore, we combined microwave radiation with an evaporation-induced self-assembly (EISA) synthesis. We show that additional microwave treatment at carefully chosen synthesis steps can enhance the crystallinity with 20 % without causing significant loss of surface area (>360 m2/g). Surface photovoltage measurements were used to investigate the electronic properties. The photocatalytic activity of the samples was evaluated in aqueous media by following the degradation of an industrial dye, methylene blue, and the herbicide isoproturon under UV irradiation and in gaseous media looking at the degradation of acetaldehyde, a common indoor pollutant under UVA irradiation. In all cases, the microwave treatment results in more active materials.

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