Enhancement of the photocatalytic activity of TiO2 through spatial structuring and particle size control: From subnanometric to submillimetric length scale

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 10, Issue 6, 2008, Pages 769-783

  Aprile, Carmela ^a   Corma, Avelino ^a   Garcia, Hermenegildo ^a  

^a UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA   (Spain)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

NANOTUBE; TITANIUM; TITANIUM DIOXIDE; ZEOLITE;

CATALYSIS; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; LIGHT; PARTICLE SIZE; PHOTOCHEMISTRY; POROSITY; RADIATION EXPOSURE; REVIEW; SEMICONDUCTOR; SURFACE PROPERTY;

CATALYSIS; LIGHT; MOLECULAR STRUCTURE; NANOTUBES; PARTICLE SIZE; PHOTOCHEMISTRY; POROSITY; SEMICONDUCTORS; SURFACE PROPERTIES; TITANIUM; ZEOLITES;

EID: 38849145668     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b712168g     Document Type: Review

References (160)

1. M. Kitano M. Matsuoka M. Ueshima M. Anpo Appl. Catal., A 2007 325 1
2. H. B. Thu M. Karkmaz E. Puzenat C. Guillard J.-M. Herrmann Research on Chemical Intermediates 2005 31 449
3. M. Schiavello, Heterogeneous Photocatalysis, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1997
4. M. Schiavello NATO ASI Series, Series C: Mathematical and Physical Sciences 1988 237 351
5. O. Legrini E. Oliveros A. M. Braun Chem. Rev. 1993 93 671
6. M. A. Fox M. T. Dulay Chem. Rev. 1993 93 341
7. D. F. Ollis and H. Al-Ekabi, in Photocatalytic Purification and Treatment of Water and Air, ed., D. F. Ellis, and, H. Al-Ekabi,, Elsevier, Amsterdam, 1993
8. O. M. Alfano D. Bahnemann A. E. Cassano R. Dillert R. Goslich Catal. Today 2000 58 199
9. D. Bahnemann Handbook of Environmental Chemistry 1999 2 285
10. D. Bahnemann Sol. Energ. 2004 77 445
11. D. Bahnemann J. Cunningham M. A. Fox E. Pelizzetti P. Pichat N. Serpone Aquat. Surf. Photochem. 1994 261
12. J. M. Herrmann Catal. Today 1995 24 157
13. J. M. Herrmann Catal. Today 1999 53 115
14. J. M. Herrmann Catal. Sci. Ser. 1999 1 171
15. M. R. Hoffmann S. T. Martin W. Choi D. W. Bahnemann Chem. Rev. 1995 95 69
16. A. L. Linsebigler G. Lu J. T. Yates, Jr Chem. Rev. 1995 95 735
17. P. Pichat C. Guillard C. Maillard L. Amalric J. C. D'Oliveira Trace Met. Environm. 1993 3 207
18. A. Wold Chem. Mater. 1993 5 280
19. J. Cunningham G. Al-Sayyed P. Sedlak J. Caffrey Catal. Today 1999 53 145
20. H. Yamashita M. Takeuchi M. Anpo Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology 2004 10 639
21. H. Kisch W. Macyk ChemPhysChem 2002 3 399
22. R. Bacsa J. Kiwi T. Ohno P. Albers V. Nadtochenko J. Phys. Chem. B 2005 109 5994
23. K. E. Karakitsou X. E. Verykios J. Phys. Chem. 1993 97 1184
24. J. Kiwi M. Gratzel J. Phys. Chem. 1986 90 637
25. J. Kiwi C. Morrison J. Phys. Chem. 1984 88 6146
26. Z. Jin X. Zhang Y. Li S. Li G. Lu Catal. Commun. 2007 8 1267
27. O. Ozcan F. Yukruk E. U. Akkaya D. Uner Appl. Catal., B 2007 71 291
28. Z. Jin X. Zhang G. Lu S. Li J. Mol. Catal. A: Chem. 2006 259 275
29. R. Abe K. Sayama H. Arakawa J. Photochem. Photobiol., A 2004 166 115
30. L.-C. Chen C.-M. Huang F.-R. Tsai J. Mol. Catal. A: Chem. 2007 265 133
31. F. Fresno C. Guillard J. M. Coronado J.-M. Chovelon D. Tudela J. Soria J.-M. Herrmann J. Photochem. Photobiol., A 2005 173 13
32. L. Ge M. Xu Mater. Sci. Eng., B 2006 131 222
33. N. Serpone J. Phys. Chem. B 2006 110 24287
34. J. C. Colmenares M. A. Aramendia A. Marinas J. M. Marinas F. J. Urbano Appl. Catal., A 2006 306 120
35. S. Rengaraj X. Z. Li J. Mol. Catal. A: Chem. 2006 243 60
36. W. Choi A. Termin M. R. Hoffmann J. Phys. Chem. 1994 98 13669
37. W. Choi A. Termin M. R. Hoffmann Angew. Chem. 1994 106 1148
38. C. Bauer G. Boschloo E. Mukhtar A. Hagfeldt J. Phys. Chem. B 2002 106 12693
39. J. He J. Zhao T. Shen H. Hidaka N. Serpone J. Phys. Chem. B 1997 101 9027
40. P. V. Kamat S. Das K. G. Thomas M. V. George Chem. Phys. Lett. 1991 178 75
41. D. I. Kreller P. V. Kamat J. Phys. Chem. 1991 95 4406
42. Y. Ohsaki N. Masaki T. Kitamura Y. Wada T. Okamoto T. Sekino K. Niihara S. Yanagida Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 4157
43. J. E. Kroeze T. J. Savenije J. M. Warman J. Am. Chem. Soc. 2004 126 7608
44. A. Kay R. Humphry-Baker M. Graetzel J. Phys. Chem. 1994 98 952
45. Y.-J. Lin S.-L. Tseng W.-J. Huang W.-J. Wu J. Environ. Sci. Health, Part B 2006 41 1143
46. T. Okato T. Sakano M. Obara Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2005 72 115124/1
47. R. Asahi T. Morikawa T. Ohwaki K. Aoki Y. Taga Science 2001 293 269
48. Y. Cong F. Chen J. Zhang M. Anpo Chem. Lett. 2006 35 800
49. C. Di Valentin G. Pacchioni A. Selloni Chem. Mater. 2005 17 6656
50. D. Li H. Haneda N. K. Labhsetwar S. Hishita N. Ohashi Chem. Phys. Lett. 2005 401 579
51. T. Ohno T. Tsubota M. Toyofuku R. Inaba Catal. Lett. 2004 98 255
52. S. Sakthivel M. Janczarek H. Kisch J. Phys. Chem. B 2004 108 19384
53. T. Tachikawa S. Tojo K. Kawai M. Endo M. Fujitsuka T. Ohno K. Nishijima Z. Miyamoto T. Majima J. Phys. Chem. B 2004 108 19299
54. M. Mrowetz W. Balcerski A. J. Colussi M. R. Hoffmann J. Phys. Chem. B 2004 108 17269
55. H. Liu L. Gao J. Am. Ceram. Soc. 2004 87 1582
56. S. Sakthivel H. Kisch ChemPhysChem 2003 4 487
57. S.-Z. Chu S. Inoue K. Wada D. Li J. Suzuki Langmuir 2005 21 8035
58. M. Anpo H. Yamashita Y. Ichihashi Y. Fujii M. Honda J. Phys. Chem. B 1997 101 2632
59. G. Lassaletta A. Fernandez J. P. Espinos A. R. Gonzalez-Elipe J. Phys. Chem. 1995 99 1484
60. C. Kormann D. W. Bahnemann M. R. Hoffmann J. Phys. Chem. 1988 92 5196
61. S. H. Tolbert A. B. Herhold C. S. Johnson A. P. Alivisatos Phys. Rev. Lett. 1994 73 3266
62. A. Henglein Chem. Rev. 1989 89 1861
63. M. Alvaro E. Carbonell V. Fornes H. Garcia ChemPhysChem 2006 7 200
64. D. C. Hurum K. A. Gray T. Rajh M. C. Thurnauer J. Phys. Chem. B 2005 109 977
65. D. C. Hurum A. G. Agrios K. A. Gray T. Rajh M. C. Thurnauer J. Phys. Chem. B 2003 107 4545
66. Z. Ding G. Q. Lu P. F. Greenfield J. Phys. Chem. B 2000 104 4815
67. J. Klaas G. Schulz-Ekloff N. I. Jaeger J. Phys. Chem. B 1997 101 1305
68. X. S. Zhao G. Q. Lu G. J. Millar J. Porous Mater. 1996 3 61
69. G. Grubert M. Stockenhuber O. P. Tkachenko M. Wark Chem. Mater. 2002 14 2458
70. G. Grubert M. Wark N. I. Jaeger G. Schulz-Ekloff O. P. Tkachenko J. Phys. Chem. B 1998 102 1665
71. R. M. Barrer, Zeolites and Clay Minerals as Sorbents and Molecular Sieves, Academic Press, London, 1978
72. D. W. Breck, Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry, and Use, Wiley-Interscience, New York, 1974
73. A. Corma F. Rey J. Rius M. J. Sabater S. Valencia Nature 2004 431 287
74. B. W. Wojciechowski and A. Corma, Catalytic Cracking: Catalysts, Chemistry, and Kinetics, Khimiya, Moscow, 1990
75. L. B. McCusker C. Baerlocher Stud. Surf. Sci. Catal. 2001 137 37
76. A. Corma M. J. Diaz-Cabanas F. Rey S. Nicolopoulus K. Boulahya Chem. Commun. 2004 12 1356
77. A. Corma M. J. Diaz-Cabanas J. L. Jorda C. Martinez Manuel Moliner Nature 2006 443 842
78. A. Corma H. Garcia Chem. Commun. 2004 1443
79. S. H. Bossmann C. Turro C. Schnabel M. R. Pokhrel L. M. Payawan, Jr B. Baumeister M. Woerner J. Phys. Chem. B 2001 105 5374
80. T. Kapias R. F. Griffiths J. Hazard. Mater. 2005 119 41
81. P. K. Roy A. Bhatt C. Rajagopal J. Hazard. Mater. 2003 102 167
82. E. H. Fochtman C. Swanstrom T. Cashen Environ. Prog. 1988 7 112
83. X. Liu K. K. Iu J. K. Thomas J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1993 89 1861
84. X. Liu K. K. Iu J. K. Thomas Chemical. Phys. Lett. 1992 195 163
85. A. Corma H. Garcia Chem. Rev. 2002 102 3837
86. A. Zecchina S. Bordiga C. Lamberti G. Ricchiardi C. Lamberti G. Ricchiardi D. Scarano G. Petrini G. Leofanti M. Mantegazza Catal. Today 1996 32 97
87. F. Geobaldo S. Bordiga A. Zecchina E. Giamello G. Leofanti G. Petrini Catal. Lett. 1992 16 109
88. M. Wark G. Grubert M. Warnken G. Schulz-Ekloff M. Ganschow Y. Rohlfing T. Bogdahn-Rai D. Wohrle Appl. Mineral. 2000 1 253
89. G. Cosa M. S. Galletero L. Fernandez F. Marquez H. Garcia J. C. Scaiano New J. Chem. 2002 26 1448
90. S. Corrent G. Cosa J. C. Scaiano M. S. Galletero M. Alvaro H. Garcia Chem. Mater. 2001 13 715
91. S. Zhang N. Fujii Y. Nosaka J. Mol. Catal. A: Chem. 1998 129 219
92. T. V. Choudhary Ind. Eng. Chem. Res. 10.1021/ie061617d
93. C. Song Catal. Today 2003 86 211
94. A. Chica A. Corma M. E. Domine J. Catal. 2006 242 299
95. M. Alvaro E. Carbonell H. Garcia Appl. Catal., B 2004 51 195
96. M. N. Chretien Pure Appl. Chem. 2007 79 1
97. F. X. Llabres i Xamena P. Calza C. Lamberti C. Prestipino A. Damin S. Bordiga E. Pelizzetti A. Zecchina J. Am. Chem. Soc. 2003 125 2264
98. Y. I. Kim S. W. Keller J. S. Krueger E. H. Yonemoto G. B. Saupe T. E. Mallouk J. Phys. Chem. B 1997 101 2491
99. Y. I. Kim R. L. Riley M. J. Huq S. Salim A. N. Le T. E. Mallouk Mater. Res. Soc. Symp. Proceed. 1991 233 145
100. J. S. Krueger C. Lai Z. Li J. E. Mayer T. E. Mallouk J. Inclusion Phenom. Mol. Recognit. 1990 365
101. H. Garcia H. D. Roth Chem. Rev. 2002 102 3947
102. P. K. Dutta W. Turbeville J. Phys. Chem. 1992 96 9410
103. W. Turbeville D. S. Robins P. K. Dutta J. Phys. Chem. 1992 96 5024
104. J. A. Incavo P. K. Dutta J. Phys. Chem. 1990 94 3075
105. S. H. Bossmann S. Jockusch P. Schwarz B. Baumeister S. Goeb C. Schnabel L. Payawan, Jr M. R. Pokhrel M. Woerner A. M. Braun N. J. Turro Photochem. Photobiol. Sci. 2003 2 477
106. S. H. Bossmann N. Shahin H. Le Thanh A. Bonfill M. Worner A. M. Braun ChemPhysChem 2002 3 401
107. G. Cosa M. N. Chretien M. S. Galletero V. Fornes H. Garcia J. C. Scaiano J. Phys. Chem. B 2002 106 2460
108. M. Alvaro M. N. Chretien V. Fornes M. S. Galletero H. Garcia J. C. Scaiano J. Phys. Chem. B 2004 108 16621
109. K. Ikeue H. Yamashita M. Anpo Electrochemistry 2002 70 402
110. H. Yamashita K. Ikeue M. Anpo ACS Symp. Ser. 2002 809 330
111. J. Zhang Y. Hu M. Matsuoka H. Yamashita M. Minagawa H. Hidaka M. Anpo J. Phys. Chem. B 2001 105 8395
112. K. Ikeue H. Yamashita M. Anpo T. Takewaki J. Phys. Chem. B 2001 105 8350
113. K. Ikeue H. Yamashita M. Anpo Chem. Lett. 1999 1135
114. M. Anpo S. Higashimoto M. Matsuoka Eco Ind. 1999 4 11
115. H. Yamashita Y. Fujii Y. Ichihashi S. G. Zhang K. Ikeue D. R. Park K. Koyano T. Tatsumi M. Anpo Catal. Today 1998 45 221
116. M. Anpo H. Yamashita K. Ikeue Y. Fujii Y. Ichihashi S. G. Zhang D. R. Park S. Ehara S.-E. Park J.-S. Chang J. W. Yoo Stud. Surf. Sci. Catal. 1998 114 177
117. H. Yamashita Y. Ichihashi S. G. Zhang Y. Matsumura Y. Souma T. Tatsumi M. Anpo Appl. Surf. Sci. 1997 121/122 305
118. H. Yamashita Y. Ichihashi M. Anpo M. Hashimoto C. Louis M. Che J. Phys. Chem. 1996 100 16041
119. J. C. Vartuli C. T. Kresge M. E. Leonowicz A. S. Chu S. B. McCullen I. D. Johnson E. W. Sheppard Chem. Mater. 1994 6 2070
120. C. T. Kresge M. E. Leonowicz W. J. Roth J. C. Vartuli J. S. Beck Nature 1992 359 710
121. J. S. Beck J. C. Vartuli W. J. Roth M. E. Leonowicz C. T. Kresge K. D. Schmitt C. T. W. Chu D. H. Olson E. W. Sheppard S. B. McCullen J. B. Higgins J. L. Schenkler J. Am. Chem. Soc. 1992 114 10834
122. C. Boissiere D. Grosso B. Smarsly T. Brezesinski S. Lepoutre L. Nicole J. C. V. Marcos M. Antonietti C. Sanchez Mater. Res. Soc. Symp. Proceed. 2005 847 135
123. S. Polarz M. Antonietti Chem. Commun. 2002 2593
124. C. G. Goltner M. Antonietti Adv. Mater. 1997 9 431
125. E. L. Crepaldi G. J. de Soler-Illia D. Grosso F. Cagnol F. Ribot C. Sanchez J. Am. Chem. Soc. 2003 125 9770
126. D. Grosso G. J. d. A. A. Soler-Illia E. L. Crepaldi F. Cagnol C. Sinturel A. Bourgeois A. Brunet-Bruneau H. Amenitsch P. A. Albouy C. Sanchez Chem. Mater. 2003 15 4562
127. M. H. Bartl S. W. Boettcher K. L. Frindell G. D. Stucky Acc. Chem. Res. 2005 38 263
128. J. Tang Y. Wu E. W. McFarland G. D. Stucky Chem. Commun. 2004 1670
129. M. Andersson H. Birkedal N. R. Franklin T. Ostomel S. Boettcher A. E. C. Palmqvist G. D. Stucky Chem. Mater. 2005 17 1409
130. M. Alvaro C. Aprile M. Benitez E. Carbonell H. Garcia J. Phys. Chem. B 2006 110 6661
131. M. Gaertner V. Dremov P. Mueller H. Kisch ChemPhysChem 2005 6 714
132. M. Fagnoni D. Dondi D. Ravelli A. Albini Chem. Rev. 2007 107 2725
133. L. Cermenati C. Richter A. Albini Chem. Commun. 1998 805
134. A. Maldotti A. Molinari R. Amadelli Chem. Rev. 2002 102 3811
135. A. Maldotti A. Molinari G. Varani M. Lenarda L. Storaro F. Bigi R. Maggi A. Mazzacani G. Sartori J. Catal. 2002 209 210
136. A. Molinari R. Amadelli L. Andreotti A. Maldotti J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1999 1203
137. P. Boarini V. Carassiti A. Maldotti R. Amadelli Langmuir 1998 14 2080
138. A. Maldotti, A. Molinari, E. Carbonell and H. Garcia, unpublished results
139. M. A. Carreon S. Y. Choi M. Mamak N. Chopra G. A. Ozin J. Mater. Chem. 2007 17 82
140. H. Li Z. Bian J. Zhu Y. Huo H. Li Y. Lu J. Am. Chem. Soc. 2007 129 4538
141. J. T. McCann M. Marquez Y. Xia Nano Lett. 2006 6 2868
142. Z. Zhong T.-P. Ang J. Luo H.-C. Gan A. Gedanken Chem. Mater. 2005 17 6814
143. C. Xiong K. J. Balkus, Jr Chem. Mater. 2005 17 5136
144. Z.-Y. Yuan B.-L. Su Colloids Surf., A 2004 241 173
145. T. Tachikawa M. Fujitsuka T. Majima J. Phys. Chem. C 2007 111 5259
146. J. H. Park S. Kim A. J. Bard Nano Lett. 2006 6 24
147. J. M. Macak M. Zlamal J. Krysa P. Schmuki Small 2007 3 300
148. T. Baba Nat. Photonics 2007 1 11
149. D. J. Norris Nat. Mater. 2007 6 177
150. D. A. B. Miller Nat. Mater. 2006 5 83
151. M. Egen R. Zentel P. Ferrand S. Eiden G. Maret F. Caruso Photonic Cryst. 2004 109
152. N. Tetreault H. Miguez G. A. Ozin Adv. Mater. 2004 16 1471
153. N. Hall Chem. Commun. 2003 2639
154. A. Arsenault F. Fleischhaker G. von Freymann V. Kitaev H. Miguez A. Mihi N. Tetreault E. Vekris I. Manners S. Aitchison D. Perovic G. A. Ozin Adv. Mater. 2006 18 2779
155. M. Wegener K. Arnold K. Busch M. Deubel C. Enkrich D. Fenske G. von Freymann M. Hermatschweller S. John M. Kappes A. Kaso S. Linden G. A. Ozin S. Pereira F. Perez-Willard C. M. Soukoulis N. Tetreault S. Wong PMSE Preprints 2006 94 97
156. G. A. Ozin S. M. Yang Adv. Funct. Mater. 2001 11 95
157. J. I. L. Chen G. von Freymann S. Y. Choi V. Kitaev G. A. Ozin Adv. Mater. 2006 18 1915
158. J. I. L. Chen G. von Freymann V. Kitaev G. A. Ozin J. Am. Chem. Soc. 2007 129 1196
159. F. Ramiro-Manzano P. Atienzar I. Rodriguez F. Meseguer H. Garcia A. Corma Chem. Commun. 2007 242
160. E. Carbonell, F. Ramiro-Manzano, F. Meseguer, A. Corma and H. Garcia, unpublished results