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Electrically conductive polyaniline sensitized defective-TiO<sub>2</sub> for improved visible light photocatalytic and photoelectrochemical performance: a synergistic effect
저자
Ansari, Mohd Omaish ; Khan, Mohammad Mansoob ; Ansari, Sajid Ali ; Cho, Moo Hwan
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2015
작성언어
-등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
8381-8388(8쪽)
제공처
소장기관
<P>Sulfonated polyaniline@pure-TiO<SUB>2</SUB> (s-Pani@p-TiO<SUB>2</SUB>) and polyaniline@defective-TiO<SUB>2</SUB> (s-Pani@m-TiO<SUB>2</SUB>) nanocomposites were prepared by the <I>in situ</I> oxidative polymerization of aniline in the presence of TiO<SUB>2</SUB> (p-TiO<SUB>2</SUB> and m-TiO<SUB>2</SUB>) nanoparticles followed by sulfonation with fuming sulfuric acid. Defect-induced TiO<SUB>2</SUB> (m-TiO<SUB>2</SUB>) nanoparticles were obtained by an electron beam (EB) treatment of commercial TiO<SUB>2</SUB> (p-TiO<SUB>2</SUB>) nanoparticles. The resulting s-Pani@p-TiO<SUB>2</SUB> and s-Pani@m-TiO<SUB>2</SUB> nanocomposites were characterized by UV-visible diffuse absorbance spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy. Polyaniline (Pani) was dispersed uniformly over the defective m-TiO<SUB>2</SUB> surface with intimate contact on the interface to act cooperatively with the deliberately induced defects to achieve remarkably enhanced properties. The s-Pani@m-TiO<SUB>2</SUB> nanocomposite showed better photocatalytic activity and photoelectrochemical performance than s-Pani@p-TiO<SUB>2</SUB> under visible light irradiation, which was attributed partly to the sensitizing effect of Pani, the narrowed band gap of m-TiO<SUB>2</SUB> and the effective interfacial interaction between Pani and m-TiO<SUB>2</SUB>. The electrical conductivity measured using a four-point probe revealed s-Pani@m-TiO<SUB>2</SUB> to have much higher conductivity than s-Pani@p-TiO<SUB>2</SUB>. Therefore, s-Pani@m-TiO<SUB>2</SUB> may be used for a wide range of applications owing to its higher charge mobility and high photocatalytic activity. The proposed methodology can also be a potential route for the development of nanocomposites <I>via</I> EB treatment and can be commercialized.</P>
<P>Graphic Abstract</P><P>A proposed scheme for the synthesis of s-Pani@m-TiO<SUB>2</SUB> nanocomposites.
<IMG SRC='http://pubs.rsc.org/services/images/RSCpubs.ePlatform.Service.FreeContent.ImageService.svc/ImageService/image/GA?id=c5nj01127b'>
</P>
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