Nanokompozity na bázi oxidu titaničitého pro fotokatalytický rozklad vybraných polutantů

Jan ČUNDRLE

Bachelor's thesis

Nanocomposites based on titanium dioxide for photocatalytic decomposition of selected pollutants

Abstract:

Oxid titaničitý je nejstudovanějším fotokatalyzátorem pro světlem indukovanou degradaci organických polutantů vod i ovzduší. Je netoxický, stabilní a jeho příprava je relativně snadná. Jeho hlavními nedostatky jsou relativně nízká účinnost a schopnost absorbovat pouze UV záření. Tato práce je zaměřena na přípravu nanokompozitů TiO2 s vybranými materiály (karbid titanu, aktivní uhlí, nanodiamanty a nanocelulóza), jejich charakterizaci pomocí dostupných metod analýzy pevných látek (XRD, Infračervená a Ramanova spektroskopie, fyzisorpce dusíku, elektronové mikroskopie) a testování jejich degradační účinnosti pomocí fotoreaktoru a HPLC/DAD metody na endokrinním disruptoru bisfenolu-S ve vodě. Součástí práce je taktéž literární rešerše mapující poslední vývoj v oblasti fotokatalytického využití TiO2 a jeho kompozitů. Při testování těchto kompozitů bylo zjištěno, že kompozity TiO2 s nanodiamanty a nanocelulózou vykazují zlepšenou fotokatalytickou účinnost při odstraňování bisfenolu-S v porovnání s čistým TiO2.

Abstract:

Titanium dioxide is the most studied photocatalyst for light-induced degradation of organic pollutants of water and air. It's non toxic, stable and it's preparation is relatively easy. It's shortcomings are relatively low efficiency and ability to absorb UV radiation only. The work is focused on the preparation of nanocomposites TiO2 with chosen materials (titanium carbide, activated carbon, nanodiamonds and nanocellulose), their characterization by available methods (XRD, Infrared and Raman's spectroscopy, nitrogen physisorption and electron microscopy) and testing their degradation efficiency using a photoreactor and HPLC/DAD method on the endocrine disruptor bisphenol-S in water. A literary research mapping the latest developments in the field of photocatalytic use of TiO2 and its composites is also a part of this work. During testing, the scientists found out that composites TiO2 with nanodiamonds and nanocellulose exhibit better photocatalytic efficiency when removing bisphenol-S in comparison with pure TiO2.

Keywords

Oxid titaničitý, nanokompozity, bisfenol-S, fotokatalýza, aktivní uhlí, nanocelulóza, nanodiamanty

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 7. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jiří Henych, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Toxicology and Hazardous Waste Analysis