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SCIE
SCOPUS
Stimuli-Responsive Ti-Organic Gels and Aerogels Derived from Ti-Oxo Clusters: Hierarchical Porosity and Photocatalytic Activity
저자
Kim, Bongkyeom ; Keum, Yesub ; Chen, Ying-Pin ; Oh, Heong Sub ; Lee, Jae Young ; Park, Jinhee
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
15936-15941(6쪽)
제공처
소장기관
<P>Herein, we report titanium-organic gels (TOGs) as new Ti-oxo-based materials that exhibit stimuli-responsive sol-gel transformations and hierarchical porosity upon the removal of solvent molecules. Heating a solution of Ti-oxo clusters and pyromellitic acid as a tetratopic ligand produces TOGs that readily become sols by applying physical stimuli such as shaking or vortexing under ambient conditions. Porous titanium-organic aerogels (TOAs) were obtained by the CO<SUB>2</SUB> supercritical point drying (CPD) of the TOGs, and their porous structures were characterized by N<SUB>2</SUB> adsorption and desorption isotherm measurements. These TOAs, based on the Ti-oxo clusters, possess hierarchical micro-, meso-, and macropores. Furthermore, accompanying the prominent photochromic phenomena, reduction of Ti<SUP>4+</SUP> to Ti<SUP>3+</SUP> was observed upon UV irradiation. The TOAs were successfully applied in the adsorption and photocatalytic degradation of several dye molecules. This research introduces a versatile method for preparing stimuli-responsive and porous Ti-oxo-based photocatalysts.</P><P>Stimuli-responsive titanium-organic gels (TOGs) derived from Ti-oxo clusters exhibited reversible gel-to-sol and sol-to-gel transformations upon shaking and heating, respectively. CO<SUB>2</SUB> supercritical point drying of the TOGs produced highly porous titanium-organic aerogels (TOAs). The photoredox properties of the TOGs and TOAs resulted in reversible photochromic behaviors upon alternating exposure to UV radiation and air. Owing to the hierarchical porosity and photoredox properties, large dye molecules were rapidly adsorbed in the pores and degraded upon UV irradiation.</P>
[FIG OMISSION]</BR>
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