Publication: Effects of Cr, Zn, Ag dopants on photocatalytıc propertıes of TiO2
Abstract
Cr, Zn, Ag KATKILARININ TiO2’in FOTOKATALİTİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİ Fotokatalitik özelliğinden dolayı kendi kendini temizleme uygulamalarında tercih edilen TiO2, solar spektrumun çok az bir bölümünü oluşturan UV ışığı ile aktive edilebilmektedir. Bu çalışmada Ag, Zn ve Cr katkılarının üç farklı konsantrasyonunun (0.5 %, 1 %, 1.5 %) SLS cam üzerinde oluşturulmuş TiO2 filminin fotokatalitik aktivitesi üzerine etkilerinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Na+ göçünü engellemek amacıyla SLS camlar öncelikle SiO2 çözeltisi ile kaplanmış daha sonra sol-jel metodu ile hazırlanan katkılandırılmış ve katkılandırılmamış TiO2 çözeltileri ile kaplanmıştır. TiO2 filmleri ince film ve AFM analizleri ile karakterize edilmişlerdir. TiO2 filmleri yapışma, taber aşındırma, çizilme ve tuz püskürtme testleri ile fiziksel olarak test edilmişlerdir. TiO2 filmlerinin fotokatalitik aktiviteleri ve % geçirgenlikleri tuz püskürtme testinden önce ve sonra ölçülmüştür. SiO2 filminin % geçirgenlik üzerindeki etkisi incelenmiştir. Diğer karakterizasyon çalışmaları için TiO2 sollerinin jelleştirilmesi ile elde edilen TiO2 tozları kullanılmıştır. TiO2 çözeltilerinin raf ömürleri tespit edilmiş ve raf ömrünün fotokatalitik aktivite, % geçirgenlik ve ışık ile uyarılmış ıslanabilirliğe etkisi incelenmiştir. Çözeltiler hazırlandıktan 60 gün sonra bile kullanıldıklarında hala düzgün kaplamalar elde etmek mümkün olmuştur. TiO2 ince filmleri görünür bölge geçirgenliğini önemli ölçüde azaltmazken, UV geçirgenliğini ciddi şekilde bloke etmişlerdir. Fotokatalitik parçalanma çalışmaları; Ag katkısının fotokatalitik aktiviteyi hafifçe arttırdığını, Zn katkısının fotokatalitik aktiviteyi hafifçe azalttığını ve Cr katkısının fotokatalitik aktiviteyi çok ciddi şekilde azalttığını göstermiştir. Ag’nin optimum konsantrasyonunun % 1 olduğu bulunmuştur.
EFFECTS OF Cr, Zn, Ag DOPANTS ON PHOTOCATALYTIC PROPERTIES OF TiO2 TiO2 that is preferred for self cleaning applications due to its photocatalytic property can just be activated by UV light that composes a very small part of solar spectrum. In this study it is aimed to investigate the effects of three different concentrations (0.5 %, 1 %, 1.5 %) of Ag, Zn and Cr dopants on photocatalytic acvtivity of TiO2 film formed on SLS glass. To prevent Na+ diffusion, SLS glasses were first coated with SiO2 solution then with doped and undoped TiO2 solutions prepared by sol-gel method. TiO2 films were characterized by thin film and AFM analysis. TiO2 films were tested physically by adhesion, taber abrasion, scratch and salt spray test. Photocatalytic activity and transmittance % of TiO2 films were measured before and after salt spray test. The effect of SiO2 film on transmittance % of TiO2 films was investigated. For further characterization studies, TiO2 powders that were obtained by gelation of TiO2 solutions were used. Shelf lifes of TiO2 solutions were determined and the effect of shelf life on photocatalytic activitiy, transmittance % and photoinduced wettability was investigated. Fine coatings were obtained when solutions were used even at the 60th day of their preparation. TiO2 thin films did not reduce visible region transmittance significantly while they blocked UV transmittance seriously. Photocatalytic degradation studies indicated that while Ag dopant promoted slightly, Zn dopant inhibited slightly and Cr dopant inhibited very seriously the photocatalytic activity of TiO2 film. The optimum concentration of Ag was found to be 1 %.
EFFECTS OF Cr, Zn, Ag DOPANTS ON PHOTOCATALYTIC PROPERTIES OF TiO2 TiO2 that is preferred for self cleaning applications due to its photocatalytic property can just be activated by UV light that composes a very small part of solar spectrum. In this study it is aimed to investigate the effects of three different concentrations (0.5 %, 1 %, 1.5 %) of Ag, Zn and Cr dopants on photocatalytic acvtivity of TiO2 film formed on SLS glass. To prevent Na+ diffusion, SLS glasses were first coated with SiO2 solution then with doped and undoped TiO2 solutions prepared by sol-gel method. TiO2 films were characterized by thin film and AFM analysis. TiO2 films were tested physically by adhesion, taber abrasion, scratch and salt spray test. Photocatalytic activity and transmittance % of TiO2 films were measured before and after salt spray test. The effect of SiO2 film on transmittance % of TiO2 films was investigated. For further characterization studies, TiO2 powders that were obtained by gelation of TiO2 solutions were used. Shelf lifes of TiO2 solutions were determined and the effect of shelf life on photocatalytic activitiy, transmittance % and photoinduced wettability was investigated. Fine coatings were obtained when solutions were used even at the 60th day of their preparation. TiO2 thin films did not reduce visible region transmittance significantly while they blocked UV transmittance seriously. Photocatalytic degradation studies indicated that while Ag dopant promoted slightly, Zn dopant inhibited slightly and Cr dopant inhibited very seriously the photocatalytic activity of TiO2 film. The optimum concentration of Ag was found to be 1 %.