Anatase-rutile-brookite: Structural and photocatalytic properties of TiO₂ modified with different boron concentrations

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Moreira, Ailton J. ; de Araujo, Kelvin C. ; Marques, Gleison N. ; Nobrega, Eryka T. D. ; Santos, Hugo L. S. ; Mascaro, Lucia H. ; Onofre, Yina J. ; Galeti, Helder V. A. ; Gobato, Yara Galvao ; Mastelaro, Valmor R. ; Freschi, Gian P. G. ; Godoy, Marcio P. F. ; Pereira, Ernesto C.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Materials Research Bulletin; v. 179, p. 13-pg., 2024-06-26.

Resumo

This study prepared titanium dioxide nanostructures modified with different boron (B-modified TiO2) concentrations. The percentage of the anatase was > 98 % and the rutile was < 1.1 % for pure samples or low boron concentrations. The brookite grew from 0.5 to 1.79 % with increasing boron concentration. The nanostructures with a diameter < 25 nm and Egap < 3.07 eV efficiently degraded 100 % of RhB up to 120 min or 45 min using UV-A or UV-C light, respectively. The most efficient material was used for the fluoxetine (FLX) photocatalysis. 3D spectrofluorimetry coupled with parallel factor analysis (PARAFAC) was applied to quantify FLX and the transformation product (TP). Therefore, LC-MS-Q-TOF analyses identified other TP and proposed a degradation mechanism. In general, our results show that modifying TiO2 with a low boron concentration is an excellent way to improve the photoactivity of this material for the degradation of organic contaminants. (AU)

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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Geração
• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 22/05254-0 - Redução eletroquímica de dióxido de carbono visando a síntese de precursores de materiais poliméricos
• Beneficiário: Eryka Thamyris Damascena Nobrega Cavalcanti
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/26860-2 - Síntese e modificação de filmes nanoestruturados de CuO/Ga2O4 e Cu2O/Ga2O4 aplicados na produção de H2 pela redução fotoeletroquímica da água
• Beneficiário: Hugo Leandro Sousa dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/11986-5 - Geração e Armazenamento de Novas Energias: trazendo desenvolvimento tecnológico para o país
• Beneficiário: Ana Flávia Nogueira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia