A Ti3C2Tx MXén jellemzése, fotokatalitikus alkalmazása és környezeti hatásai

Characterization, photocatalytic applications and environmental effects of Ti3C2Tx MXene

Abstract

In the present work, the characterization and photocatalytic activity of two different catalysts (P25 TiO2, ZnO) was investigated in the presence of Ti3C2Tx MXene to assess its effect on their photocatalytic performance. The samples were further characterized using scanning electron microscopy (SEM), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS). The potential effects of Ti3C2Tx MXene on living organisms (isopods) were also evaluated over a 4-week period at different concentrations (0.1%, 0.5% and 1.5% relative to soil), alongside a control group. The effects of MXene exposure on isopod morphology, including body mass, and mortality were assessed, including the determination of the LD₅₀ value. Based on the results obtained to date, P25 TiO2 showed no detectable toxic effects, whereas increasing the MXene concentration resulted in a slightly increase in the toxicity of the composites.

KIVONAT
A jelen munkában két különböző katalizátor (P25 TiO2 és ZnO) jellemzését és fotokatalitikus aktivitását vizsgáltuk Ti3C2Tx MXén jelenlétében annak érdekében, hogy meghatározzuk annak fotokatalízisre gyakorolt hatását. A minták vizsgálata pásztázó elekron mikroszkópiával (SEM), diffúz reflektancia spektroszkópiával (DRS) és röntgen fotoelektron spektroszkópiával (XPS) valósult meg. A Ti3C2Tx MXén élő szervezetekre (kis pinceászka) gyakorolt lehetséges hatásait szintén értékeltük egy 4 hetes kísérlet során, különböző koncentrációkban (0,1%, 0,5% és 1,5% a talajhoz viszonyítva), kontrollcsoport mellett. Az ászkarákok testtömegének változását és mortalitásukra gyakorolt hatását mértük, beleértve az LD₅₀-érték meghatározását is. Az eddig kapott eredmények alapján a P25 TiO2 nem mutatott kimutatható toxikus hatást, míg az MXén koncentrációjának növelése a kompozitok toxicitásának enyhe növekedésével járt.