Stroncium-titanát fotokatalitikus aktivitása talajkivonatok jelenlétében

The photocatalytic activity of strontium titanate in the presence of soil extracts

Abstract

Környezetföldrajzi Tanszék, Szeged, HU-6722
E-mail: *ariya.badam@chem.u-szeged.hu

ABSTRACT

In this study, the effects of neutral phaeozem, acidic regosol and alkaline soil solutions on commercial and synthesized SrTiO₃ were studied. The aim was to investigate the changes in the photocatalytic activity (towards phenol degradation) of SrTiO₃ photocatalysts following their interaction with these soil solutions. The SrTiO₃ NPs were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffractometry, infrared spectroscopy, and diffuse reflectance spectroscopy. No significant changes were observed in the morphology and crystal structure after exposing the NPs to soil solutions. Infrared measurements revealed that the acidic soil extract enhanced the hydrophilicity of SrTiO₃. Based on the diffuse reflectance results, all soil extracts enhanced the visible light absorption properties of the materials. No band gap change was observed for commercial SrTiO₃, while the opposite was noticed for synthesized SrTiO₃. The photocatalytic activity evaluation showed that the neutral and acidic soil extracts decreased, while the alkaline soil extract increased the photocatalytic activity of SrTiO₃ for phenol degradation.

ÖSSZEFOGLALÓ

A jelen munka során semleges, savas és bázikus talajkivonatok hatását vizsgáltuk kereskedelmi és szintetizált SrTiO₃-ra. A cél az volt, hogy felderítsük a SrTiO₃ fotokatalitikus aktivitásának változását (fenol lebontása felé) az említett extraktumokkal való kölcsönhatásukat követően. A SrTiO₃ nanorészecskéket pásztázó elektronmikroszkópiával, röntgendiffraktometriával, infravörös spektroszkópiával és diffúz reflexiós spektroszkópiával jellemeztük. A nanorészecskék talajkivonattal való érintkezése után nem tapasztaltunk jelentős változásokat a morfológiában és a kristályszerkezetben. Az infravörös mérések azt mutatták, hogy a savas talajkivonat fokozta a SrTiO₃ hidrofilicitását. A diffúz reflexiós eredmények alapján minden talajkivonat javította az anyagok látható fényelnyelési tulajdonságait. A kereskedelmi SrTiO₃ esetében nem figyeltünk meg tiltottsáv-szélesség változást, míg a szintetizált SrTiO₃ esetében ennek ellenkezőjét tapasztaltuk. A fotokatalitikus aktivitás vizsgálata során kiderült, hogy a semleges és savas talajkivonatok csökkentették, míg a lúgos talajkivonat növelte a SrTiO₃ fotokatalitikus aktivitását fenolra nézve.