Synthesis and characterization of gel-derived, highly Al-doped TiO2 (Alx Ti1-xO2-x/2; x = 0.083, 0.154, 0.2) nanoparticles: Improving the photocatalytic activity

Science of Advanced Materials

Volumn 6, Issue 10, 2014, Pages 2134-2145

  Navas, J ^a   Iglesias Arnaiz, J M ^a   Fernandez Lorenzo C ^a   Alcantara R ^a   Blanco, G ^a   de Los Santos, D M ^a   Sanchez Coronilla A ^a   Martin Calleja J ^a  

^a UNIVERSITY OF CÁDIZ   (Spain)

Author keywords

Al doping; Photocatalysis; Semiconductor; TiO2

Indexed keywords

EID: 84913593267     PISSN: 19472935     EISSN: 19472943     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/sam.2014.1978     Document Type: Article

References (80)

1. C.-Y. Tsai, T.-H. Kuo, and H.-C. Hsi, Int. J. Photoenergy 2012, 874509 (2012).
2. S. Liu, G. Liu, and Q. Feng, J. Porous Mater. 17, 197 (2010).
3. M. Asiltürk, F. Sayilkan, S. Erdemoglu, M. Akarsu, H. Sayilkan, M. Erdemoglu, and E. Arpaç, J. Haz. Mater. B129, 164 (2006).
4. G. Wang, L. Xu, J. Zhang, T. Yin, and D. Han, Int. J. Photoenergy 2012, 265760 (2012).
5. E. Barajas-Ledesma, M. L. García-Benjume, I. Espitia-Cabrera, A. Bravo-Patiño, F. J. Espinoza-Beltrán, J. Mostaghimi, and M. E. Contreras-García, Mater. Sci. Eng. B 174, 74 (2010).
6. T. Inoue, A. Fujishima, S. Konishi, and K. Honda, Nature 277, 637 (1979).
7. S. S. Tan, L. Zou, and E. Hu, Catal. Today 115, 269 (2006).
8. F. Solymosi and I. Tombacz, Catal. Lett. 27, 61 (1994).
9. T. Yui, A. Kan, C. Saitoh, K. Koike, T. Ibusuki, and O. Ishitani, ACS Appl. Mater. Interfaces 3, 2594 (2011).
10. X. H. Xia, Z. J. Jia, Y. Yu, Y. Liang, Z. Wang, and L. L. Ma, Carbon 45, 717 (2007).
11. Y. Kohno, H. Hayashi, S. Takenaka, T. Tanaka, T. Funabiki, and S. Yoshida, J. Photochem. Photobiol. A 12, 117 (1999).
12. C. C. Lo, C. H. Hung, C. S. Yuan, and J. F. Wu, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 91, 1765 (2007).
13. J. A. O. Méndez, C. R. López, E. P. Melián, O. G. Díaz, J. M. D. Rodríguez, D. F. Hevia, and M. Macías, Appl. Catal. B: Environ. 147, 439 (2014).
14. C. Wang, Q. Hu, J. Huang, L. Wu, Z. Deng, Z. Liu, Y. Liu, and Y. Cao, Appl. Surf. Sci. 283, 188 (2013).
15. M. M. Maitani, C. Zhan, D. Mochizuki, E. Suzuki, and Y. Wada, Appl. Catal. B: Environ. 140-141, 406 (2013).
16. B. O'Regan and M. Grätzel, Nature 353, 737 (1991).
17. M. K. Nazeeruddin, A. Kay, I. Rodicio, R. Humphry-Bake, E. Muller, P. Liska, N. Vlachopoulos, and M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 115, 6382 (1993).
18. S. S. Mao and X. Chen, Int. J. Energy Res. 31, 619 (2007).
19. M. Toivola, J. Halme, K. Miettunen, K. Aitola, and P. D. Lund, Int. J. Energy Res. 33, 1145 (2009).
20. H. Lindström, A. Holmberg, E. Magnusson, L. Malmqvist, A. Hagfeldt, J. Photochem. Photobiol. A 145, 107 (2001).
21. R. Dholam, N. Patel, M. Adami, and A. Miotello, Int. J. Hydrogen Energy. 34, 5337 (2009).
22. B. Zhou, M. Schulz, H. Y. Lin, S. I. Shah, J. Qu, and C. P. Huang, Appl. Catal. B: Environ. 92 41 (2009).
23. T. Sreethawong, S. Laehsalee, and S. Chavadej, Int. J. Hydrogen Energy 33, 5947 (2008).
24. Y. Wu, G. Lu, and S. Li, J. Phys. Chem. C 113, 9950 (2009).
25. X. Lu, X. Mou, J. Wu, D. Zhang, L. Zhang, F. Huang, F. Xu, and S. Huang, Adv. Funct. Mater. 20, 509 (2010).
26. Z. Liu, Y. Li, C. Liu, J. Ya, W. Zhao, D. Zhao, and L. An, ACS Appl. Mater. Interfaces 3, 1721 (2011).
27. X. Wei-Wei, D. S. Yuan, H. Lin-Hua, L. Lin-Yun, and W. Jong-Jia, Chin. Phys. Lett. 23, 2288 (2006).
28. D. M. Antonelli and Y. J. Ying, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 34, 2014 (1995).
29. T. Y. Peng, D. Zhao, K. Dai, W. Shi, and K. Hirao, J. Phys. Chem. B 109, 4947 (2005).
30. F. Gracia, J. P. Holgado, A. Caballero, and A. R. Gonzalez-Elipe, J. Phys. Chem. B 108, 17466 (2004).
31. S. Liu, J. Lu, Q. Feng, and W. Teng, Prod. Eng. Chem. Tech. 19, 674 (2011).
32. J. Nair, P. Nair, F. Mizukami, Y. Oosawa, and T. Okubo, Mater. Res. Bull. 34, 1275 (1999).
33. G. B. Song, J. K. Liang, F. S. Liu, T. J. Peng, and G. H. Rao, Thin Solid Films 491, 110 (2005).
34. S. S. Lin, Ceram. Int. 35, 2693 (2009).
35. Q. Zhao, P. Wu, B. L. Li, and E. Y. Jiang, Phys. B 407, 171 (2012).
36. S. S. Lin and D. K. Wu, Surf. Coat. Tech. 204, 2202 (2010).
37. S. S. Lin and D. K. Wu, Ceram. Int. 36, 87 (2010).
38. A. K. P. D. Savio, J. Fletcher, and F. C. R. Hernández, Ceram. Int. 39, 2753 (2013).
39. G. Oskam, A. Nellore, R. L. Penn, and P. C. Searson, J. Phys. Chem. B 107, 1734 (2003).
40. D. Vorkapic and T. Matsoukas, J. Am. Ceram. Soc. 81, 2815 (1998).
41. J. Yao and C. Wang, Int. J. Photoenergy 2010, 643182 (2010).
42. K. Chiang, R. Amal, and T. Tran, Adv. Environ. Res. 6, 471 (2002).
43. J. Emsley, The Elements, 3rd edn., Clarendon Press, Oxford (1998).
44. R. López, R. Gómez, and M. E. Llanos, Catal. Today 148, 103 (2009).
45. M. K. Singh, A. Agarwal, R. Gopal, R. K. Swarnkar, and R. K. Kotnala, J. Mater. Chem. 21, 11074 (2011).
46. B. E. Warren, X-ray Diffraction, Dover, New York (1990), p. 251.
47. P. Górska, A. Zaleska, E. Kowalska, T. Klimczuk, J. W. Sobczak, E. Skwarek, W. Janusz, and J. Hupka, Appl. Catal. B: Environ. 84, 440 (2008).
48. M. Shui, Y. Song, Q. Wang, and Y. Ren, Curr. Appl. Phys. 10, 1360 (2010).
49. L. Xu, M. P. Garret, and B. Hu, J. Phys, Chem. C 116, 13020 (2012).
50. W. Li, C. Ni, H. Lin, C. P. Huang, and S. Ismat Shah, J. Appl. Phys. 96, 6663 (2004).
51. H. Z. Zhang and J. F. Banfiled, J. Mater. Chem. 8, 2073 (1998).
52. A. Maurya, P. Chauhan, S. K. Mishra, and R. K. Srivastava, J. Alloys Comp. 509, 8433 (2011).
53. S. Mahshid, M. Askari, N. Afshar, and S. Lahuti, J. Alloys Comp. 478, 586 (2009).
54. A. K. Tripathi, M. K. Singh, M. C. Mathpal, and S. K. Mishra, J. Alloys Comp. 549, 114 (2013).
55. A. Li Bassi, D. Cattaneo, V. Russo, C. E. Bottani, E. Barborini, T. Mazza, P. Piseri, P. Milani, F. O. Ernst, K. Wegner, and S. E. Pratsinis, J. Appl. Phys. 98, 074305 (2005).
56. S. K. S. Patel, N. S. Gajbhiyen, and S. K. Date, J. Alloy Comp. 509S, 427 (2011).
57. N. R. Mathews, E. R. Morales, M. A. Cortés-Jacome, and J. A. T. Antonio, Solar Energy 83, 1499 (2009).
58. M. N. Iliev, V. G. Hadjiev, and A. P. Litvinchuk, Vibrational Spectrosc. 64, 148 (2013).
59. M. I. Zaki, A. Katrib, A. I. Muftah, T. C. Jagadale, M. Ikram, and S. B. Ogale, Appl. Catal. A. Gen. 452, 214 (2013).
60. M. Kang, Mater. Lett. 59, 3122 (2005).
61. C. Rath, P. Mohanty, A. C. Pandey, and N. C. Mishra, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 205101 (2009).
62. K. Karthik, S. K. Pandian, and N. V. Jaya, Appl. Surf. Sci. 256, 6829 (2010).
63. G. Nagaraju, K. Manjunath, T. N. Ravishankar, B. S. Ravikumar, H. Nagabhushan, G. Ebeling, and J. Dupont, J. Mater. Sci. 48, 8420 (2013).
64. J. Wang, T. Ma, Z. Zhang, X. Zhang, Y. Jiang, W. Sun, R. Li, and P. Zhang, Ultrason. Sonochem. 14, 575 (2007).
65. J. G. Yu, G. H. Wang, B. Cheng, and M. Zhou, Appl. Catal. B: Environ. 69, 171 (2007).
66. M. C. Biesinger, L. W. M. Lau, A. R. Gerson, and R. St. C. Smart, Appl. Surf. Sci. 257, 887 (2010).
67. G. M. Liu, W. Jaegermann, J. J. He, V. Sundstrom, and L. C. Sun, J. Phys. Chem. B 106, 5814 (2002).
68. A. V. Naumkin, A. Kraut-Vass, S. W. Gaarenstroom, and C. J. Powell, NIST Standard Reference Database 20, Version 4.1 (web version) (http://srdata.nist.gov/xps/) (2012).
69. C. D. Wagner, W. M. Riggs, L. E. Davis, J. F. Moulder, and G. E. Nuilenberg (eds.), Handbook of XPS, PerkinElmer Corp., USA (1979).
70. C. Li, L. Shi, D. Xie, and H. Du, J. Non-Crystalline Solids 352, 4128 (2006).
71. U. Gesenhues and T. Rentschler, J. Solid State Chem. 143, 210 (1999).
72. J. Navas, A. Sánchez-Coronilla, T. Aguilar, N. C. Hernández, D. M. De Los Santos, J. Sánchez-Marquez, D. Zorrilla, C. Fernández-Lorenzo, R. Alcantara, and J. Martin-Calleja, Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 3835 (2014).
73. S. K. Kim, G.-J. Choi, S. Y. Lee, M. Seo, S. W. Lee, J. H. Han, H.-S. Ahn, S. Han, and C. S. Hwang, Adv. Mater. 20, 1429 (2008).
74. G. Colón, M. C. Hidalgo, G. Munuera, I. Ferino, M. G. Cutrufello, and J. A. Navío, Appl. Catal. B Environ. 63, 45 (2006).
75. M. Leskela, P. Eskelinen, and M. Ritala, Thermochim. Acta 214, 19 (1993).
76. J. W. Shi, S. H. Chen, S. M. Wang, Z. L. Ye, P. Wu, and B. Xu, J. Molecular Catal A: Chem. 330, 41 (2010).
77. L. Diamandescu, F. Vasiliu, D. Tarabasanu-Mihaila, M. Feder, A. M. Vlaicu, C. M. Teodorescu, D. Macovei, I. Enculescu, V. Parvulescu, and E. Vasile, Mat. Chem. Phys. 112, 146 (2008).
78. A. B. Murphy, Solar Energy Mat. Solar Cells 91, 1326 (2007).
79. T. Aguilar, J. Navas, R. Alcántara, C. Fernández-Lorenzo, J. J. Gallardo, G. Blanco, and J. Martín-Calleja, Chem. Phys. Lett. 571, 49 (2013).
80. N. Serpone, D. Lawless, and R. Khairutdinov, J. Phys. Chem. 99, 16646 (1995).