SCI
SCIE
SCOPUS
Facet-controlled anatase TiO<sub>2</sub> nanoparticles through various fluorine sources for superior photocatalytic activity
저자
Lee, Seung Muk ; Park, Geun Chul ; Seo, Tae Yang ; Jung, Seung-Boo ; Lee, Ju Ha ; Kim, Young Dok ; Choi, Dae Hyuk ; Lim, Jun Hyung ; Joo, Jinho
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
-등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
395604
제공처
소장기관
<P>Reactive surface-exposed anatase TiO<SUB>2</SUB> (a-TiO<SUB>2</SUB>) is highly desirable for?applications requiring superior photocatalytic activity. In order to obtain a favorable surface, morphology control of the a-TiO<SUB>2</SUB> using capping agents has been widely investigated. Herein, we systematically study the effects of different F sources (HF, TiF<SUB>4</SUB>, and NH<SUB>4</SUB>F) as the capping agent on the morphology control and photocatalytic activities of a-TiO<SUB>2</SUB> in a hydrothermal process. When either HF or TiF<SUB>4</SUB> was added, large truncated bipyramids formed with the photocatalytically active {001} facet, whereas the NH<SUB>4</SUB>F was not effective for facet control, yielding nanospheres similar to the pure a-TiO<SUB>2</SUB>. The morphology changes were related to the decomposition behaviors of the F sources in the solvent material: HF and TiF<SUB>4</SUB> decomposed and supplied F<SUP>−</SUP> ions before a-TiO<SUB>2</SUB> nucleation, which changed the nucleation rate and growth direction, leading to the resultant a-TiO<SUB>2</SUB> morphology. On the other hand, NH<SUB>4</SUB>F supplied F<SUP>−</SUP> ions after a-TiO<SUB>2</SUB> nucleation and could not change the growth behavior. In terms of the photocatalytic effect, the HF- and TiF<SUB>4</SUB>-treated a-TiO<SUB>2</SUB> effectively decomposed ∼90% and ∼80% of methylene blue, respectively, in 1 h, while ∼60% was decomposed for the NH<SUB>4</SUB>F-treated a-TiO<SUB>2</SUB>. Note that pure a-TiO<SUB>2</SUB> photocatalytically decomposed only ∼10% of methylene blue over the same time. These results pave the way to precise control of the facet of TiO<SUB>2</SUB> through using different capping agents.</P>
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