Laser irradiation in water for the novel, scalable synthesis of black TiOx photocatalyst for environmental remediation

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 8, Issue 1, 2017, Pages 196-202

  Zimbone, Massimo ^a   Cacciato, Giuseppe ^a   Boutinguiza, Mohamed ^b   Privitera, Vittorio ^a   Grimaldi, Maria Grazia ^a,c  

^a CNR IMM   (Italy)

^b UNIVERSITY OF VIGO   (Spain)

^c UNIVERSITY OF CATANIA   (Italy)

Author keywords

Black titania; Laser irradiation in water; Photocatalysis; TiOx; Water treatment

Indexed keywords

CATALYSIS; ENERGY GAP; IRRADIATION; METAL NANOPARTICLES; NANOPARTICLES; PHOTOCATALYSIS; PLATINUM; TITANIUM DIOXIDE; WATER CONSERVATION;

ANNEALING TREATMENTS; ENVIRONMENTAL REMEDIATION; HIGH HYDROGEN PRESSURE; HIGH REPETITION RATE; MATERIAL STABILITY; SCALABLE SYNTHESIS; SOLAR ILLUMINATION; TITANIA;

WATER TREATMENT;

EID: 85010194178     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.8.21     Document Type: Article

References (35)

1. Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37-38. doi:10.1038/238037a0.
2. Fujishima, A.; Zhang, X.; Tryk, D. A. Surf. Sci. Rep. 2008, 63, 515-582. doi:10.1016/j.surfrep.2008.10.001.
3. Grätzel, M. J. Photochem. Photobiol., C 2003, 4, 145-153. doi:10.1016/S1389-5567(03)00026-1.
4. Miyauchi, M.; Irie, H.; Liu, M.; Qiu, X.; Yu, H.; Sunada, K.; Hashimoto, K. J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 75-84. doi:10.1021/acs.jpclett.5b02041.
5. Guldin, S.; Kohn, P.; Stefik, M.; Song, J.; Divitini, G.; Ecarla, F.; Ducati, C.; Wiesner, U.; Steiner, U. Nano Lett. 2013, 13, 5329-5335. doi:10.1021/nl402832u.
6. Hashimoto, K.; Irie, H.; Fujishima, A. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 2005, 44, 8269. doi:10.1143/JJAP.44.8269.
7. Asahi, R.; Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Aoki, K.; Taga, Y. Science 2001, 293, 269. doi:10.1126/science.1061051.
8. Litter, M. I. Appl. Catal., B 1999, 23, 89-114. doi:10.1016/S0926-3373(99)00069-7.
9. Khan, S. U. M.; Al-Shahry, M.; Ingler, W. B., Jr. Science 2002, 297, 2243. doi:10.1126/science.1075035.
10. Robel, I.; Subramanian, V.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2385-2393. doi:10.1021/ja056494n.
11. Yu, H.; Irie, H.; Hashimoto, K. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6898-6899. doi:10.1021/ja101714s.
12. Liu, M.; Inde, R.; Nishikawa, M.; Qiu, X.; Atarashi, D.; Sakai, E.; Nosaka, Y.; Hashimoto, K.; Miyauchi, M. ACS Nano 2014, 8, 7229-7238. doi:10.1021/nn502247x.
13. Dette, C.; Pérez-Osorio, M. A.; Kley, C. S.; Punke, P.; Patrick, C. E.; Jacobson, P.; Giustino, F.; Jung, S. J.; Kern, K. Nano Lett. 2014, 14, 6533-6538. doi:10.1021/nl503131s.
14. Beranek, R.; Kisch, H. Photochem. Photobiol. Sci. 2008, 7, 40-48. doi:10.1039/B711658F.
15. Linic, S.; Christopher, P.; Ingram, D. B. Nat. Mater. 2011, 10, 911-921. doi:10.1038/nmat3151.
16. Hou, W.; Cronin, S. B. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1612-1619. doi:10.1002/adfm.201202148.
17. Cacciato, G.; Ruffino, F.; Zimbone, M.; Reitano, R.; Privitera, V.; Grimaldi, M. G. Mater. Sci. Semicond. Process. 2016, 42, 40-44. doi:10.1016/j.mssp.2015.07.074.
18. Cacciato, G.; Bayle, M.; Pugliara, A.; Bonafos, C.; Zimbone, M.; Privitera, V.; Grimaldi, M. G.; Carles, R. Nanoscale 2015, 7, 13468-13476. doi:10.1039/C5NR02406D.
19. Scuderi, V.; Impellizzeri, G.; Romano, L.; Scuderi, M.; Brundo, M. V.; Bergum, K.; Zimbone, M.; Sanz, R.; Buccheri, M. A.; Simone, F.; Nicotra, G.; Svensson, B. G.; Grimaldi, M. G.; Privitera, V. Nanoscale 2014, 6, 11189-11195. doi:10.1039/C4NR02820A.
20. Chen, X.; Liu, L.; Yu, P. Y.; Mao, S. S. Science 2011, 331, 746. doi:10.1126/science.1200448.
21. Chen, X.; Liu, L.; Huang, F. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 1861. doi:10.1039/C4CS00330F.
22. Zimbone, M.; Cacciato, G.; Sanz, R.; Carles, R.; Gulino, A.; Privitera, V.; Grimaldi, M. G. Catal. Commun. 2016, 84, 11-15. doi:10.1016/j.catcom.2016.05.024.
23. Mo, L.-B.; Wang, Y.; Bai, Y.; Xiang, Q.-Y.; Li, Q.; Yao, W.-Q.; Wang, J.-O.; Ibrahim, K.; Wang, H.-H.; Wan, C.-H.; Cao, J.-L. Sci. Rep. 2015, 5, 17634. doi:10.1038/srep17634.
24. Zimbone, M.; Buccheri, M. A.; Cacciato, G.; Sanz, R.; Rappazzo, G.; Boninelli, S.; Reitano, R.; Romano, L.; Privitera, V.; Grimaldi, M. G. Appl. Catal., B: Environ. 2015, 165, 487. doi:10.1016/j.apcatb.2014.10.031.
25. Zimbone, M.; Cacciato, G.; Buccheri, M. A.; Sanz, R.; Piluso, N.; Reitano, R.; La Via, F.; Grimaldi, M. G.; Privitera, V. Mater. Sci. Semicond. Process. 2016, 42, 28-31. doi:10.1016/j.mssp.2015.09.012.
26. Zimbone, M.; Musumeci, P.; Baeri, P.; Messina, E.; Boninelli, S.; Compagnini, G.; Calcagno, L. J. Nanopart. Res. 2012, 14, 1308. doi:10.1007/s11051-012-1308-4.
27. ISO:10678 "Determination of photocatalytic activity of surfaces in an aqueous medium by degradation methylene blue".
28. Sasaki, K. Dynamics of Liquid-Phase Laser Ablation. In Laser ablation in liquids: principles and applications in the preparation of nanomaterials; Yang, G., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, U.S.A., 2009; pp 269-295.
29. Di Mauro, A.; Zimbone, M.; Scuderi, M.; Nicotra, G.; Fragalà, M. E.; Impellizzeri, G. Nanoscale Res. Lett. 2015, 10, 484. doi:10.1186/s11671-015-1126-6.
30. Doolittle, L. R. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 1986, 15, 227-231. doi:10.1016/0168-583x(86)90291-0.
31. Messina, E.; Donato, M. G.; Zimbone, M.; Saija, R.; Iatì, M. A.; Calcagno, L.; Fragalà, M. E.; Compagnini, G.; D'Andrea, C.; Foti, A.; Gucciardi, P. G.; Maragò, O. M. Opt. Express 2015, 23, 8720-8730. doi:10.1364/OE.23.008720.
32. Fateh, R.; Dillert, R.; Bahnemann, D. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 2270-2278. doi:10.1021/am4051876.
33. Young Park, J.; Renzas, J. R.; Contreras, A. M.; Somorjai, G. A. Top. Catal. 2007, 46, 217-222. doi:10.1007/s11244-007-0331-7.
34. Gopal, N. O.; Lo, H.-H.; Sheu, S.-C.; Ke, S.-C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10982-10983. doi:10.1021/ja909901f.
35. Wendt, S.; Sprunger, P. T.; Lira, E.; Madsen, G. K. H.; Li, Z.; Hansen, J. Ø.; Matthiesen, J.; Blekinge-Rasmussen, A.; Lægsgaard, E.; Hammer, B.; Besenbacher, F. Science 2008, 320, 1755-1759. doi:10.1126/science.1159846.