Photocatalytic properties of inorganic composites and their fabrication to thin films

Plasmonsika fotokatalyter är en uppkommande ny grupp av fotokatalytiska material med aktivering inom både UV och synliga ljusområdet. Plasmoniska fotokatalyter har visat lovande användningar inom rening av avloppsvatten, splittning av vatten och reduktion av koldioxid under solljus. Plasmoniska fotokatalyter består av nanopartiklar av ädla metaller spridda över en halvledarfotokatalyt. Dessa har två framstående egenskaper, nämligen en Schottky förbindelse och lokaliserad ytplasmonresonans. Genom att anpassa storleken och formen på den ädla metallen, samt noggrant välja den rätta strukturen och kompositionen på fotokatalytmaterialet är det möjligt att åstadkomma en bättre fotokatalytisk effektivitet och respons under synligt ljus. Syftet för den experimentella delen i detta arbete var att framställa oorganiska kompositer av GO/TiO2/Ag/AgCl och GO/SiO2/Ag/AgCl (GO, grafenoxid) och undersöka deras fotokatalytiska egenskaper. Olika variabler modifierades under framställningen av kompositerna. Mängden GO i GO/SiO2/Ag/AgCl kompositen och reduktionen av silverjoner med polyvinylpyrrolidon (PVP) i syntesen för GO/TiO2/Ag/AgCl inspekterades. Fotokatalytiska aktiviteten undersöktes genom nedbrytning av metylenblått (MB) för alla kompositpulver och jämfördes med ett referensmaterial (TiO2, Degussa P25). Tunnfilmer av utvalda GO/SiO2/Ag/AgCl sammansättningar förbereddes med doppbeläggning (dip coating). Fotokatalytiska mätningarna visade att nedbrytningshastigheten för MB gällande GO/SiO2/Ag/AgCl med 50 vikt% GO var jämförbar med Degussa P25. GO/TiO2/Ag/AgCl som tillreddes med 2,5 ml och 0 ml PVP under syntesskedet visade en förbättrad MB nedbrytningshastighet jämfört med Degussa P25. De preliminära deponeringarna av tunnfilmer av GO/SiO2/Ag/AgCl på glassubstrat var ojämna med tjocklekar upp till 600 nm. Ytterligare forskning krävs för deponering av tunnfilmer på Si-substrat.