Nanostrukturní deriváty oxidu titaničitého: syntéza, termický rozklad a využití jako sorbenty a fotokatalyzátory

Mgr. Monika MOTLOCHOVÁ

Doctoral thesis

Nanostructured derivatives of titanium dioxide, their synthesis, thermal decomposition and the application as sorbents and photocatalysts

Abstract:

Two different types of titania materials are discussed in this work, each type is based on a different titania acid (peroxo- and meta-titanic). With the first type, a series of 2D-titanium dioxide nanosheets was synthesized via green and facile procedure by lyophilization of aqueous colloids of peroxotitanic acid. With the second type, a series of 1D-titanium dioxide nanorods called metatitanic acid was synthesized via simple and low-cost extraction of sulfate ions from the crystals of titanyl sulfate and their subsequent replacement with hydroxyl groups in aqueous solution while leaving the Ti-O framework intact. The predominantly used techniques were thermoanalytical, namely thermogravimetry coupled with mass spectroscopy and differential thermal analysis, and methods of electron microscopy. A number of complementary techniques such as infrared spectroscopy, gas sorption, atomic absorption spectroscopy or elemental analysis was used. The mainly studied area of application was the utilization of aforementioned materials as solar light active photocatalysts and their application as adsorbents (especially of heavy metals and radionuclides) from the aqueous solutions.

Abstract:

V předložené práci byly diskutovány dva typy kyseliny titaničité. První typ 2D-nanolístečků TiO2 byl připraven lyofilizací koloidních roztoků kyseliny peroxotitaničité. Druhý typ, 1D-nanotyčinky TiO2, byl připraven relativně jednoduchou a levnou cestou z titanyl sulfátu. Hlavními využívanými technikami byly metody termické analýzy (termogravimetrie spojená s hmotnostní detekcí nebo diferenční termická analýza) a metody elektronové mikroskopie. Dalšími využívanými technikami byla infračervená spektroskopie, atomární absorpční spektrometrie nebo elementární analýza. Hlavní oblastí aplikací bylo použití výše uvedených materiálů jako fotokatalyzátorů nebo sorbentů (těžkých kovů nebo radionuklidů) z vodného prostředí.

Keywords

oxid titaničitý, peroxotitaničitá kyselina, metatitaničitá kyselina, termická analýza, sorbenty, fotokatalyzátory

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 11. 2018

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 14. 12. 2018
• Supervisor: doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D., doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Analytical Chemistry / Analytická chemie heterogenních systémů