Studium fotokatalytické aktivity kompozitních materiálů na bázi oxidu titaničitého a oxidu zinečnatého

Bc. Pavel Janota

Master's thesis

Study of Photocatalytic Activity of Composite Materials Based on Titanium Dioxide and Zinc Oxide

Abstract:

Cílem této práce bylo sestavit a otestovat vhodnou aparaturu ke zjišťování fotokatalytické aktivity polovodičů na bázi oxidu titaničitého a oxidu zinečnatého pomocí degradace mo-delových látek. Těmito látkami byla barviva oranž II, methylenová modř a methylová vio-leť 2B, jako standardní polovodič k optimalizaci metody sloužil oxid titaničitý anatasového typu o střední velikosti částic 468 nm. Degradace barviv ve vodných roztocích probíhala v přítomnosti UV záření o vlnové délce 365 nm, jehož zdrojem byla fokusovaná lampa, za stálého míchání. Úbytek koncentrace jednotlivých barviv byl po odstranění částic oxidu titaničitého vyhodnocen pomocí UV/Vis spektrometru. Dalším krokem bylo stanovení fo-tokatalytické aktivity různých prášků oxidu zinečnatého připravených žíháním vhodných prekurzorů při různých teplotách. Fotokatalytická účinnost testovaných polovodičů byla poté porovnána s jejich ostatními parametry. Testovací metoda se ukázala být dostatečně citlivá k odlišení jednotlivých fotokatalyzátorů a výsledky testování korespondovaly s ostatními charakteristikami polovodičů.

Abstract:

In this work, an apparatus and a testing method for photocatalytic activity of composite materials based on titanium dioxide and zinc oxide were developed. Dyes Acid Orange 7, Methylene blue and Methyl violet 2B served as a model compounds for degradation. Anatase phase of titanium dioxide in form of nanopowder (particle size 468 nm) was used as a standard photocatalyst for optimization of testing method. A focused UV lamp was used as a source of light at the wavelength 365 nm, suspension of dye and photoactive semiconductor was stirred the whole degradation time. Photocatalytic activity was deter-mined by measuring changes of absorbance of dye solutions. Another step was testing of different powders of zinc oxide. These powders were prepared by heating of appropriate precursors at various temperatures. Photocatalytic activity of the tested powders was com-pared to their other specific characteristics. Testing method was proved to be sensitive enough to distinguish various types of photocatalysts.

Keywords

oxid titaničitý, oxid zinečnatý, fotokatalýza, oranž II, methylenová modř, methylová violeť 2B, UV

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2014

Accessible from:: 14. 5. 2014

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Marie Dvořáčková, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Enviromental Protection Engineering