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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 13/2018

28.04.2018

The heterojunction effect of Pd on TiO2 for visible light photocatalytic hydrogen generation via water splitting reaction and photodecolorization of trypan blue dye

verfasst von: T. N. Ravishankar, Mauricio de O. Vaz, T. Ramakrishnappa, Sergio R. Teixeira, J. Dupont, Ranjith Krishna Pai, G. Banuprakash

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 13/2018

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Abstract

In this work, we reported synthesis of Pd/TiO2 NPs at 130 °C in 1 day using an ionic liquid assisted hydrothermal method using methoxyethyl methyl imidazolium methanesulfonate as the ionic liquid, Titanium (IV) isopropoxide and Palladium nitrate as precursors. Physico-chemical properties of the obtained photocatalysts were investigated via thorough characterizations. The framework substitution of Pd in TiO2 NPs was established by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques. X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) image results confirmed the anatase phase and nanocrystalline nature of Pd/TiO2. The optical properties revealed an extended tailing of the absorption edge toward the visible region upon Pd heterojunction. The concentration of Pd in the TiO2 matrix has been fine-tuned to improve the hydrogen production, and Photodecolorization of trypan blue dye. The synergy between the Pd and TiO2 has an optimum for concentration of 0.3 wt% Pd doped TiO2. The optimized product has produced promising hydrogen evolution of 1250 µmol g−1 under illumination with a visible light source in a water/ethanol system. The optimized product has shown promising photocatalytic detoxification ability of the material towards trypan blue dye was explored.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat X. Zhang, Y. Sun, X. Cui, Z. Jiang, Int. J. Hydrog. Energy 37, 811–815 (2012)CrossRef X. Zhang, Y. Sun, X. Cui, Z. Jiang, Int. J. Hydrog. Energy 37, 811–815 (2012)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat N. Meng, K.H.M. Leung, Y.C.L. Dennis, K. Sumathy, Renew. Sustain. Energy Rev. 11, 401–425 (2007)CrossRef N. Meng, K.H.M. Leung, Y.C.L. Dennis, K. Sumathy, Renew. Sustain. Energy Rev. 11, 401–425 (2007)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat G. Nagaraju, T.N. Ravishankar, K. Manjunatha, S. Sarkar, H. Nagabhushana, R. Goncalves, J. Dupont, Mater. Lett 109, 27–30 (2013)CrossRef G. Nagaraju, T.N. Ravishankar, K. Manjunatha, S. Sarkar, H. Nagabhushana, R. Goncalves, J. Dupont, Mater. Lett 109, 27–30 (2013)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat T.N. Ravishankar, T. Ramakrishnappa, H. Nagabhushana, V.S. Souza, J. Dupont, G. Nagaraju., New J. Chem. 39, 1421–1429 (2014)CrossRef T.N. Ravishankar, T. Ramakrishnappa, H. Nagabhushana, V.S. Souza, J. Dupont, G. Nagaraju., New J. Chem. 39, 1421–1429 (2014)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat C. Burda, Y. Lou, X. Chen, A.C.S. Samia, J. Stout, J.L. Gole, Nano Lett. 3, 1049–1051 (2003)CrossRef C. Burda, Y. Lou, X. Chen, A.C.S. Samia, J. Stout, J.L. Gole, Nano Lett. 3, 1049–1051 (2003)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat F. Dong, S. Guo, H. Wang, X. Li, Z. Wu, J. Phys. Chem. C 115, 13285–13292 (2011)CrossRef F. Dong, S. Guo, H. Wang, X. Li, Z. Wu, J. Phys. Chem. C 115, 13285–13292 (2011)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat T.N. Ravishankar, M. O. Vaz, S. Khan, T. Ramakrishnappa, S.R. Teixeira, G.R. Balakrishna, G. Nagaraju, J. Dupont, New J. Chem. 40, 3578–3587 (2016)CrossRef T.N. Ravishankar, M. O. Vaz, S. Khan, T. Ramakrishnappa, S.R. Teixeira, G.R. Balakrishna, G. Nagaraju, J. Dupont, New J. Chem. 40, 3578–3587 (2016)CrossRef
9.
10.
Zurück zum Zitat R. Sasikala, A.R. Shirole, V. Sudarsan, S.R. Bharadwaj, Appl. Catal. A: Gen. 377, 47–54 (2010)CrossRef R. Sasikala, A.R. Shirole, V. Sudarsan, S.R. Bharadwaj, Appl. Catal. A: Gen. 377, 47–54 (2010)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat L. Ge, C. Han, X. Xiao, L. Guo., Int. J. Hydrog. Energy 38, 6960–6969 (2013)CrossRef L. Ge, C. Han, X. Xiao, L. Guo., Int. J. Hydrog. Energy 38, 6960–6969 (2013)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat P. Kar, Y. Zhang, N. Mahdi, U.K. Thakur, B.D. Wiltshire, R. Kisslinger, K. Shankar, Nanotechnology 29(1), 014002 (2017)CrossRef P. Kar, Y. Zhang, N. Mahdi, U.K. Thakur, B.D. Wiltshire, R. Kisslinger, K. Shankar, Nanotechnology 29(1), 014002 (2017)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat D. Chen, Z. Jiang, J. Geng, Q. Wang, D. Yang, Ind. Eng. Chem. Res. 46, 2741–2746 (2007)CrossRef D. Chen, Z. Jiang, J. Geng, Q. Wang, D. Yang, Ind. Eng. Chem. Res. 46, 2741–2746 (2007)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat M. Yao, J. Zhao, L. Shanshan, L. Kathy, Ceram. Int. 43, 6925–6931 (2017)CrossRef M. Yao, J. Zhao, L. Shanshan, L. Kathy, Ceram. Int. 43, 6925–6931 (2017)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat S. Farsinezhad, T. Shanavas, N. Mahdi, A.M. Askar, P. Kar, H. Sharma, K. Shankar, Nanotechnology 29(15), 154006 (2018)CrossRef S. Farsinezhad, T. Shanavas, N. Mahdi, A.M. Askar, P. Kar, H. Sharma, K. Shankar, Nanotechnology 29(15), 154006 (2018)CrossRef
16.
17.
18.
Zurück zum Zitat P. Kar, Y. Zhang, S. Farsinezhad, A. Mohammadpour, B.D. Wiltshire, H. Sharma, K. Shankar, Chem. Commun. 51, 7816–7819 (2015)CrossRef P. Kar, Y. Zhang, S. Farsinezhad, A. Mohammadpour, B.D. Wiltshire, H. Sharma, K. Shankar, Chem. Commun. 51, 7816–7819 (2015)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat J. Dupont, C.S. Consorti, P.A.Z. Suarez, R. F. de Souza, Org. Synth. 79, 236–240 (2002)CrossRef J. Dupont, C.S. Consorti, P.A.Z. Suarez, R. F. de Souza, Org. Synth. 79, 236–240 (2002)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat A.K. Ramasami, T.N. Ravishankar, G. Nagaraju, T. Ramakrishnappa, S.R. Teixeira, R.G. Balakrishna, Bull. Mater. Sci. 40, 345–354 (2017)CrossRef A.K. Ramasami, T.N. Ravishankar, G. Nagaraju, T. Ramakrishnappa, S.R. Teixeira, R.G. Balakrishna, Bull. Mater. Sci. 40, 345–354 (2017)CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat S.S. Muniandy, N.H.M. Kaus, Z.T. Jiang, M. Altarawneh, H.L. Lee, RSC Adv. 7, 48083–4809 (2017)CrossRef S.S. Muniandy, N.H.M. Kaus, Z.T. Jiang, M. Altarawneh, H.L. Lee, RSC Adv. 7, 48083–4809 (2017)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat L. Xiong Bin, J.L. Li, B. Yang, Y. Yu, J. Nanomater. 2, 1–12 (2012) L. Xiong Bin, J.L. Li, B. Yang, Y. Yu, J. Nanomater. 2, 1–12 (2012)
25.
Zurück zum Zitat A.N. Banerjee, N. Hamnabard, S.W. Joo, Ceram. Int. 42, 12010–12026 (2016)CrossRef A.N. Banerjee, N. Hamnabard, S.W. Joo, Ceram. Int. 42, 12010–12026 (2016)CrossRef
26.
27.
28.
Zurück zum Zitat K. Gelderman, L. Lee, S.W. Donne, J. Chem. Educ. 84, 685–688 (2007)CrossRef K. Gelderman, L. Lee, S.W. Donne, J. Chem. Educ. 84, 685–688 (2007)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat S. Wang, L. Chen, J. Zhang, Super Lattices Microstruct. 104, 341–348 (2017)CrossRef S. Wang, L. Chen, J. Zhang, Super Lattices Microstruct. 104, 341–348 (2017)CrossRef
30.
31.
Zurück zum Zitat B.P. Nenavathu, A.V.R. Krishna Rao, A. Goyal, A. Kapoor, R. Dutta., Appl. Catal. A 459, 106–113 (2013)CrossRef B.P. Nenavathu, A.V.R. Krishna Rao, A. Goyal, A. Kapoor, R. Dutta., Appl. Catal. A 459, 106–113 (2013)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Y. Shi, D. Yang, Y. Li, J. Qu, Z. Yu, Appl. Surf. Sci. 426, 622–629 (2017)CrossRef Y. Shi, D. Yang, Y. Li, J. Qu, Z. Yu, Appl. Surf. Sci. 426, 622–629 (2017)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat T.N. Ravishankar, G. Nagaraju, J. Dupont, Mat. Res. Bull. 78, 103–111 (2016)CrossRef T.N. Ravishankar, G. Nagaraju, J. Dupont, Mat. Res. Bull. 78, 103–111 (2016)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat R. Velmurugan, B. Krishnakumar, M. Swaminathan, Mat. Sci. Semicond. Process. 27, 654–664 (2014)CrossRef R. Velmurugan, B. Krishnakumar, M. Swaminathan, Mat. Sci. Semicond. Process. 27, 654–664 (2014)CrossRef
Metadaten
Titel
The heterojunction effect of Pd on TiO2 for visible light photocatalytic hydrogen generation via water splitting reaction and photodecolorization of trypan blue dye
verfasst von
T. N. Ravishankar
Mauricio de O. Vaz
T. Ramakrishnappa
Sergio R. Teixeira
J. Dupont
Ranjith Krishna Pai
G. Banuprakash
Publikationsdatum
28.04.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 13/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-9197-7

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