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Enhanced photocatalytic activity of a mesoporous TiO2 aerogel decorated onto three-dimensional carbon foam

DOI:10.1016/j.molliq.2018.12.080 期刊:Journal of Molecular Liquids 出版年份:2018 更新时间:2025-09-23 15:19:57
摘要: TiO2/carbon composites have been well studied as solar-light photocatalysts because they combine the advantages of TiO2 (good photocatalytic activity) and carbon (enhanced charge carrier separation). Mesoporous TiO2 aerogels are fragile by nature and the addition of free-standing three-dimensional (3D) porous carbon foam (CF) not only makes it easy for separation and collection after photocatalytic treatment but also acts as a scaffold for the long-term application of TiO2 aerogels in the photocatalysis. Hence, recent reports have shown that mesoporous TiO2 aerogel/CF composites synthesized by the carbonization of a polymer followed by using the sol-gel method are significant for use in photocatalysis applications. In addition, the 3D macroporous CF not only acts as a support for TiO2 aerogels but also improves the efficiency of light use and extends the photoresponse of TiO2 to the visible region. The TiO2 aerogel was homogeneously distributed onto the 3D CF because of the vacuum infiltration used during the synthesis of the composites. The simulated solar-light irradiated photocatalytic degradation of Rhodamine B organic pollutant was used to evaluate the TiO2 aerogel/CF composite catalysts, which was higher than with a pristine TiO2 aerogel. This facile synthesis approach for 3D foam type TiO2/carbon composites could be useful in the treatment of wastewater.
作者: Vinayak G. Parale,Taehee Kim,Varsha D. Phadtare,Hemraj M. Yadav,Hyung-Ho Park
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To enhance the photocatalytic activity of TiO2 aerogels by decorating them onto three-dimensional carbon foam (CF) for improved charge carrier separation and light use efficiency in photocatalysis applications.

The TiO2 aerogel/CF composite exhibited enhanced photocatalytic activity for RhB degradation under simulated solar light, attributed to the improved charge carrier separation and light use efficiency. The composite's foam structure facilitates easy separation from the solution, making it promising for wastewater treatment applications.

The study focuses on the photocatalytic degradation of RhB under simulated solar light, and the scalability of the synthesis method for industrial applications may require further optimization.

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