Overview on oxidation mechanisms of organic compounds by TiO 2 in heterogeneous photocatalysis

Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews

Volumn 13, Issue 3, 2012, Pages 224-245

  Augugliaro, Vincenzo ^a   Bellardita, Marianna ^a   Loddo, Vittorio ^a   Palmisano, Giovanni ^a   Palmisano, Leonardo ^a   Yurdakal, Sedat ^b  

^a UNIVERSITY OF PALERMO   (Italy)

^b AFYON KOCATEPE UNIVERSITY   (Turkey)

Author keywords

Organic reactions; Photocatalysis; Reaction mechanisms; TiO 2

Indexed keywords

EXPERIMENTAL CONDITIONS; HETEROGENEOUS PHOTOCATALYSIS; ISOTOPIC STUDY; OH RADICAL; ORGANIC REACTION; ORGANIC SPECIES; OXIDATION MECHANISMS; PARTIAL OXIDATIONS; PHOTO-CATALYTIC; PHOTOCATALYTIC OXIDATIONS; PHOTOGENERATED HOLES; REACTION MECHANISM; REACTION PATHWAYS; TIO;

ALDEHYDES; BENZENE; DEGRADATION; FREE RADICALS; PHOTOCATALYSIS; TITANIUM DIOXIDE;

OXIDATION;

EID: 84865286149     PISSN: 13895567     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/j.jphotochemrev.2012.04.003     Document Type: Review

References (110)

1. Hoffmann M.R., Martin S.T., Choi W., Bahnemann D.W. Chem. Rev. 1995, 95:69-96.
2. Augugliaro V., Litter M., Palmisano L., Soria J. J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev. 2006, 7:127-144.
3. Moa J., Zhang Y., Xu Q., Lamson J.J., Zhao R. Atmos. Environ. 2009, 43:2229-2246.
4. Maldotti A., Molinari A., Amadelli R. Chem. Rev. 2002, 102:3811-3836.
5. Palmisano G., García-López E., Marcì G., Loddo V., Yurdakal S., Augugliaro V., Palmisano L. Chem. Commun. 2010, 46:7074-7089.
6. Shiraishi Y., Hirai T. J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev. 2008, 9:157-170.
7. Watanabe N., Horikoshi S., Hidaka H., Serpone N. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2005, 174:229-238.
8. García-López E., Marcì G., Serpone N., Hidaka H. J. Phys. Chem. C 2007, 111:18025-18032.
9. Gulyas H., Bockelmann D., Hemmerling L., Bahnemann D., Sekoulov I. Water Sci. Technol. 1994, 29:129-132.
10. Blount M.C., Buchholz J.A., Falconer J.L. J. Catal. 2001, 197:303-314.
11. Ye X., Chen D., Gossage J., Li K. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2006, 183:35-40.
12. Gonzalez M.A., Howell S.G., Sikdar S.K. J. Catal. 1999, 183:159-162.
13. Brusa M.A, Di Iorio Y., Churio M.S., Grela M.A. J. Mol. Catal. A: Chem. 2007, 268:29-35.
14. Izumi I., Dunn W., Wilbourn K.O., Fan F.F., Bard A.J. J. Phys. Chem. 1980, 84:3207-3210.
15. Taylor C.E. Top. Catal. 2005, 32:179-184.
16. Gondal M.A., Hameed A., Yamani Z.H., Arfaj A. Chem. Phys. Lett. 2004, 392:372-377.
17. Suzuki S., Tsuneda T., Hirao K. J. Chem. Phys. 2012, 136:024706.
18. Morten S.I., Nielsen G., Vesborg P.C.K., Hou Y., Abrams B.L., Henriksen T.R., Hansen O., Chorkendorff I. Chem. Commun. 2011, 47:2613-2615.
19. Shimura K., Yoshida T., Yoshida H. J. Phys. Chem. C 2010, 114:11466-11474.
20. Hu Y., Nagai Y., Matsuoka M., Anpo M. Catal. Lett. 2008, 124:80-84.
21. Wang Y., Wang X., Su Z., Guo Q., Tang Q., Zhang Q., Wan H. Catal. Today 2004, 93-95:155-161.
22. Molinari A., Bruni M., Maldotti A. J. Adv. Oxid. Technol. 2008, 11:143-148.
23. Molinari A., Montoncello M., Rezala H., Maldotti A. Photochem. Photobiol. Sci. 2009, 8:613-619.
24. Marcì G., García-López E., Mele G., Palmisano L., Dyrda G., Słota R. Catal. Today 2009, 143:203-210.
25. Mylonas A., Hiskia A., Androulaki E., Dimotikali D., Papaconstantinou E. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1:437-440.
26. Zhang M., Wang Q., Chen C., Zhang L., Ma W., Zhao J. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48:6081-6084.
27. Wang Q., Zhang M., Chen C., Ma W., Zhao J. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49:7976-7979.
28. Augugliaro V., Hamed El Nazer H.A., Loddo V., Mele A., Palmisano G., Palmisano L., Yurdakal S. Catal. Today 2010, 151:21-28.
29. A. Molinari, A. Maldotti, A. Bratovcic, G. Magnacca, Catal. Today, in press. doi:10.1016/j.cattod.2011.11.033.
30. Daskalaki V.M., Panagiotopoulou P., Kondarides D.I. Chem. Eng. J. 2011, 170:433-439.
31. Lalitha K., Sadanandam G., Kumari V.D., Subrahmanyam M., Sreedhar B., Hebalkar N.Y. J. Phys. Chem. C 2010, 114:22181-22189.
32. Gombac V., Sordelli L., Montini T., Delgado J.J., Adamski A., Adami G., Cargnello M., Bernal S., Fornasiero P. J. Phys. Chem. A 2010, 114:3916-3925.
33. Meichtry J.M., Quicia N., Mailhot G., Litter M.I. Appl. Catal. B: Environ. 2011, 102:555-562.
34. Quici N., Litter M.I., Braun A.M., Oliveros E. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2008, 197:306-312.
35. Zeldes H., Livingston R. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93:1082-1085.
36. Quici N., Morgada M.E., Gettar R.T., Bolte M., Litter M.I. Appl. Catal. B: Environ. 2007, 71:117-124.
37. Colmenares J.C., Magdziarz A., Bielejewska A. Bioresour. Technol. 2011, 102:11254-11257.
38. Meichtry J.M., Quicia N., Mailhot G., Litter M.I. Appl. Catal. B: Environ. 2011, 102:454-463.
39. Irawaty W., Friedmann D., Scott J., Amal R. J. Mol. Catal. A: Chem. 2011, 335:151-157.
40. Danion A., Disdier J., Guillard C., Jaffrezic-Renault N. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2007, 190:135-140.
41. Guo Y., Hu C., Jiang S., Guo C., Yang Y., Wang E. Appl. Catal. B: Environ. 2002, 36:9-17.
42. Franch M.I., Ayllón J.A., Peral J., Domènech X. Catal. Today 2002, 76:221-233.
43. Dolamic I., Bürgi T. J. Phys. Chem. B 2006, 110:14898-14904.
44. Jarandehei A., Golpayegani M.K., De Visscher A. Appl. Catal. B: Environ. 2008, 84:65-74.
45. Suárez S., Arconada N., Castro Y., Coronado J.M., Portela R., Duránb A., Sánchez B. Appl. Catal. B: Environ. 2011, 108-109:14-21.
46. Puddu V., Choi H., Dionysiou D.D., Li Puma G. Appl. Catal. B: Environ. 2010, 94:211-218.
47. Li Puma G., Salvadó-Estivill I., Obee T.N., Hay S.O. Sep. Purif. Technol. 2009, 67:226-232.
48. Hegedus M., Dombi A. Appl. Catal. A-Gen. 2004, 271:177-184.
49. Joung S.K., Amemiya T., Murabayashi M., Itoh K. Chem. Eur. J. 2006, 12:5526-5534.
50. Amama P.B., Itoh K., Murabayashi M. J. Mol. Catal. A: Chem. 2004, 217:109-115.
51. Rodrigues S., Ranjit K.T., Uma S., Martyanov I.N., Klabunde K.J. J. Catal. 2005, 230:158-165.
52. Maldotti A., Molinari A., Amadelli R. Chem. Rev. 2002, 102:3811-3836.
53. Murata C., Yoshida H., Kumagai J., Hattori T. J. Phys. Chem. 2003, 107:4364-4373.
54. Yoshida H. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2003, 7:435-442.
55. Yoshida H., Chaskar M.G., Kato Y., Hattori T. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2003, 160:47-53.
56. Calza P., Massolino C., Pelizzetti E. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2008, 199:42-49.
57. Oance P., Oncescu T. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2008, 199:8-13.
58. Guettaï N., Assabbane A., Amar H.A. Fresenius Environ. Bull. 2008, 17:347-356.
59. Evgenidou E., Fytianos K., Poulios I. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2005, 175:29-38.
60. Ren-Jang W., Chiing-Chang C., Ming-Hung C., Chung-Shin L. J. Hazard. Mater. 2009, 15:945-953.
61. Pichat P. Water Sci. Technol. 1997, 35:73-78.
62. Higashimoto S., Kitao N., Yohida N., Sakura T., Azuma M., Ohue H., Sakata Y. J. Catal. 2009, 266:279-285.
63. Minero C., Mariella G., Maurino V., Pelizzetti E. Langmuir 2000, 16:2632-2641.
64. Kim S., Choi W. J. Phys. Chem. B 2005, 109:5143-5149.
65. Palmisano G., Yurdakal S., Augugliaro V., Loddo V., Palmisano L. Adv. Synth. Catal. 2007, 349:964-970.
66. Yurdakal S., Palmisano G., Loddo V., Augugliaro V., Palmisano L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130:1568-1569.
67. Addamo M., Augugliaro V., Bellardita M., Di Paola A., Loddo V., Palmisano G., Palmisano L., Yurdakal S. Catal. Lett. 2008, 126:58-62.
68. Augugliaro V., Caronna T., Loddo V., Marcì G., Palmisano G., Palmisano L., Yurdakal S. Chem. Eur. J. 2008, 14:4640-4646.
69. Yurdakal S., Palmisano G., Loddo V., Alagöz O., Augugliaro V., Palmisano L. Green Chem. 2009, 11:510-516.
70. Farhadi S., Zaidi M. Appl. Catal. A-Gen. 2009, 354:119-126.
71. Rauf M.A., Meetani M.A., Hisaindee S. Desalination 2011, 276:13-27.
72. Lu S.Y., Wu D., Wang Q.L., Yan J., Buekens A.G., Cen K.F. Chemosphere 2011, 82:1215-1224.
73. Elsellami L., Pigeot-Rémy S., Dappozze F., Vocanson F., Houas A., Guillard C. Environ. Technol. 2010, 31:1417-1422.
74. Hakki A., Dillert R., Bahnemann D. Catal. Today 2009, 144:154-159.
75. Canle L.M., Santaballa J.A., Vulliet E. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2005, 175:192-200.
76. Tachikawa T., Yoshida A., Tojo S., Sugimoto A., Fujitsuka M., Majima T. Chem. Eur. J. 2004, 10:5345-5353.
77. Stylidi M., Kondarides D.I., Verykios X.E. Int. J. Photoenergy 2003, 5:59-67.
78. Li Y., Niu J., Yin L., Wang W., Bao Y., Chen J., Duan Y. J. Environ. Sci. 2011, 11:1911-1918.
79. Marcì G., Di Paola A., García-López E., Palmisano L. Catal. Today 2007, 129:16-21.
80. Chung Y.C., Chen C.Y. Water Air Soil Pollut. 2009, 200:191-198.
81. Yuan B.L., Li X.Z., Graham N. Chemosphere 2008, 72:197-204.
82. Lua C.S, Chen C.C., Mai F.D., Wu Y.C J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2007, 187:167-176.
83. Robert D., Dongui B., Weber J.V. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2003, 156:195-200.
84. Bui T.D., Kimura A., Ikeda S., Matsumura M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132:8453-8458.
85. Bui T.D., Kimura A., Higashida S., Ikeda S., Matsumura M. Appl. Catal. B: Environ. 2011, 107:119-127.
86. Ide Y., Nakamura N., Hattori H., Ogino R., Ogawa M., Sadakane M., Sano T. Chem. Commun. 2011, 47:11531-11533.
87. Molinari R., Poerio T. Asia-Pac. J. Chem. Eng. 2010, 5:191-206.
88. Fei Lin H., Ravikrishna R., Valsaraj K.T. Sep. Purif. Technol. 2002, 28:87-102.
89. Tang W.Z., Huang C.P. Water Res. 1995, 29:745-756.
90. Hidaka H., Honjou H., Koike T., Mitsutsuka Y., Oyama T., Serpone N. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2008, 197:115-123.
91. Lagunas-Allué L., Martínez-Soria M.T., Sanz-Asensio J., Salvador A., Ferronato C., Chovelon J.M. Appl. Catal. B: Environ. 2012, 115-116:285-293.
92. Cao Y., Yi L., Huang L., Hou Y., Lu Y. Environ. Sci. Technol. 2006, 40:3373-3377.
93. Topalov A., Molnár-Gábor D., Kosanić M., Abramović B. Water Res. 2000, 34:1473-1478.
94. Topalov A., Molnár-Gábor D., Csanádi J. Water Res. 1999, 33:1371-1376.
95. Amine-Khodja A., Boulkamh A., Richard C. Appl. Catal. B: Environ. 2005, 59:147-154.
96. Wu R.J., Chen C.C., Lu C.S., Hsu P.Y., Chen M.H. Desalination 2010, 250:869-875.
97. Muszkat L., Feigelson L., Bir L., Muszkat K.A. Pest Manag. Sci. 2002, 58:1143-1148.
98. Okamoto K., Yamamoto Y., Tanaka H., Tanaka M., Itaya A. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1985, 58:2015-2022.
99. Augugliaro V., Palmisano L., Sclafani A., Mineo C., Pelizzetti E. Toxicol. Environ. Chem. 1988, 16:89-109.
100. Salaices M., Serrano B., de Lasa H.I. Chem. Eng. Sci. 2004, 59:3-15.
101. Ortiz-Gomez A., Serrano-Rosales B., de Lasa H. Chem. Eng. Sci. 2008, 63:520-557.
102. Palmisano G., Loddo V., Augugliaro V., Palmisano L., Yurdakal S. AIChE J. 2007, 53:961-968.
103. Carp O., Huisman C.L., Reller A. Prog. Solid State Chem. 2004, 32:33-177.
104. Stapleton D.R., Konstantinou I.K., Mantzavinos D., Hela D., Papadaki M. Appl. Catal. B: Environ. 2010, 95:100-109.
105. Liang H., Li X., Yang Y., Sze K. Chemosphere 2010, 80:366-374.
106. Zheng S., Cai Y., O'Shea K.E. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2010, 210:61-68.
107. Konstantinou I.K., Sakkas V.A., Albanis T.A. Water Res. 2002, 36:2733-2742.
108. L.L.-Allué, Martínez-Soria M.-T., Sanz-Asensio J., Salvador A., Ferronato C., Chovelon J.M. Appl. Catal. B: Environ. 2010, 98:122-131.
109. Hu L., Flanders P.M., Miller P.L., Strathmann T.J. Water Res. 2007, 41:2612-2626.
110. Maroga Mboula V., Héquet V., Gru Y., Colin R., Andrès Y. J. Hazard. Mater. 2012, 209-210:355-364.