Bajo | Grupo de ánodos de titanio ICCP de Baoding

Scientific Reports volumen 5, número de artículo: 17773 (2016) Citar este artículo

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Se fabricaron películas de matriz de nanotubos de TiO2 de anatasa de alto orden recubiertas con nanofacetas {001} altamente reactivas expuestas mediante un método hidrotermal modificado utilizando matrices de nanotubos de TiO2 anódicos amorfos (ATONA) como materiales de partida. Se descubrió que la reacción entre el HF en fase gaseosa y los ATONA sólidos jugó un papel clave en el proceso de transformación de TiO2 amorfo a anatasa y la estructura tubular del TiO2 se mantuvo sin cambios durante la modificación de la superficie con facetas {001} expuestas de hasta el 76,5%, lo que podría atribuirse a la baja temperatura de reacción de 130 °C. Nuestro estudio proporcionó una ruta novedosa para la preparación sencilla de {001} facetas expuestas anatasa TiO2.

Se han sintetizado películas de matriz de nanotubos de Anatasa TiO2 recubiertas con nanofacetas {001} expuestas mediante un método hidrotermal modificado.

Se logró anatasa TiO2 con el 76,5 % de las facetas {001} expuestas a temperaturas tan bajas como 130 °C.

Una nueva ruta de reacción entre el gas HF y los ATONA sólidos desempeñó un papel clave.

La transformación dependía del reordenamiento atómico en estado sólido.

Entre los tres polimorfos principales del dióxido de titanio (TiO2), la anatasa TiO2 ha atraído mucha atención debido a sus propiedades electrónicas, ópticas y catalíticas únicas1,2,3, que mostraron diversas aplicaciones como fotocatálisis, energía fotovoltaica, administración de fármacos, producción de hidrógeno e iones de litio. baterías4,5,6,7. Recientemente, la síntesis y aplicación de anatasa TiO2 con facetas {001} expuestas ha sido un tema candente8. Tanto los estudios teóricos como los experimentales revelaron que las superficies expuestas (001) mostraron actividades químicas mucho más altas que las superficies (101) en cristales de anatasa TiO28,9,10. Por lo tanto, es deseable preparar cristales de TiO2 con más facetas {001} reactivas expuestas. Se ha demostrado que la síntesis hidrotermal con F− es el método más utilizado y eficaz8,9,10,11,12,13. Los principales procedimientos para la exposición de planos {001} de anatasa TiO2 incluyeron dos pasos: (i) la preparación de planos {001} de baja energía superficial terminando los enlaces colgantes con F-, en esta etapa, la actividad fotocatalítica del TiO2 sigue siendo bajo; (ii) la eliminación de la superficie F- mediante recocido a 600 °C que produjo planos {001} expuestos libres de F-. Tenga en cuenta que el primer paso es esencial para la exposición de {001} nanofacetas. Hasta ahora, se necesita una temperatura de reacción de al menos 200 °C para la preparación hidrotermal de anatasa TiO2 con facetas {001} expuestas8,9,10,11,12,13.

Aquí, encontramos que al usar un método hidrotermal modificado, que evitaba el contacto directo de los ATONA con la solución de HF13,14,15, la reacción entre el HF en fase gaseosa (pero no la solución ácida de HF) y los ATONA sólidos desempeñaba un papel clave en la El proceso de transformación de películas de matriz de nanotubos de TiO2 y TiO2 amorfo a anatasa con facetas {001} expuestas de hasta el 76,5% se preparó con éxito a una temperatura de reacción tan baja como 130 °C. Después de que los iones F- de la superficie se eliminaron mediante 2 h de recocido a 600 °C8,13,16, las películas de TiO2 libres de F- obtenidas con nanofacetas {001} expuestas mostraron actividades fotocatalíticas mucho mejores que las ATONA originales para la degradación del naranja de metilo (MO). .

La Figura 1a, b muestra los patrones de XRD de las muestras sintetizadas con diferentes condiciones de preparación. Para los ATONA, solo se detectaron picos de difracción de titanio, lo que indica que los ATONA desarrollados tienen una estructura amorfa17. Después del tratamiento hidrotermal, se observaron amplios picos de difracción a 25,3°, 37,8°, 48,2°, 53,9° y 55,2°, los cuales pueden indexarse a (101), (004), (200), (105) y (211). Los reflejos de la anatasa TiO2 y las intensidades del pico de difracción a 25,3° y 37,8° aumentaron con el tiempo de preparación, lo que indica la nucleación y el crecimiento de la anatasa TiO2 durante el tratamiento hidrotermal a 130 °C (los patrones XRD de las muestras durante 1,5 h y 2 h se muestran en la Fig. .S1 en Información de respaldo). Tenga en cuenta que la aparición de un fuerte pico a 37,8°, que se atribuyó a (004) planos de anatasa TiO2, sugirió la presencia de nanofacetas {001} expuestas18. Especialmente para H-16 y H-20 (Fig. 1b), se estimó que los planos expuestos {001} eran tan altos como 74,5% y 76,5%, respectivamente19. Los espectros EDS en la Fig. 1c indicaron que los iones F- de la superficie se eliminaron por completo mediante recocido a 600 ° C8,13,16. La medición de XPS también confirmó la eliminación exitosa de la especie F- de superficie, como se muestra en la Fig. 1d. Al mismo tiempo, los picos de difracción atribuidos a los planos {101} se agudizaron, mientras que el pico (004) a 37,8 ° se debilitó ligeramente, lo que indica que la pérdida de F− terminado prefirió la exposición de los planos {101}. El tamaño de grano promedio estimado a partir de FWHM de los picos de difracción a 25,3 ° y 37,8 ° fue de 12,2 nm y 34,1 nm para H-16 y 30,6 nm y 29,3 nm para HT-16, respectivamente, como se muestra en la Fig. 1e. Por cierto, el post recocido también indujo la formación de nanopartículas de rutilo, como resultado, aparecieron picos de difracción de 27,5°, 36,1°, 39,3° y 54,3°20,21.

(a) y (b) patrones XRD de las muestras antes y después del recocido posterior. El círculo de puntos rojos es la ubicación de los planos (004) de la anatasa TiO2. (c) Patrones EDS de la muestra antes (H-0.5 y H-1.5) y después (HT-0.5 y HT-1.5) del recocido posterior, el círculo de puntos rojos es la posición de F Kα. ( d ) Espectros XPS de dos muestras antes y después del recocido posterior, que mostraron claramente que los iones F de la superficie se eliminaron mediante el recocido. (e) Información estructural de las muestras sintetizadas. SH-101 y SH-004: los tamaños de partícula promedio calculados a partir del FWHM de (101) y (004) alcanzan el máximo para las muestras antes del recocido posterior; SHT-101 y SHT-004: los tamaños de partícula promedio calculados a partir del FWHM de (101) y (004) pico para muestras después del recocido; PH-004 y PHT-004: el porcentaje de nanofacetas {001} expuestas antes y después del recocido.

La Figura 2 muestra imágenes SEM de muestras preparadas en diferentes condiciones. El recuadro de la Fig. 2a es una imagen SEM que muestra la morfología de los ATONA preparados, que estaban muy ordenados y crecieron verticalmente con respecto al sustrato de titanio. La Figura 2a son los ATONA después de 0,5 h de tratamiento hidrotermal, la estructura tubular se mantuvo con pequeñas partículas recubiertas en la superficie (~ 8 nm estimados a partir del FWHM del pico a 25,3 °). Incluso el tiempo de tratamiento hidrotermal aumentó a 20 h, la estructura tubular aún se mantuvo sin cambios como se muestra en la imagen de la sección transversal en la Fig. 2e. Sorprendentemente, después del recocido a 600 °C, las nanopartículas recubiertas en la superficie crecieron hasta convertirse en granos similares a nanofacetas (recuadros de la Fig. 2d,f) y la estructura tubular aún se mantenía como se muestra en la Fig. 2b,d,f, lo que proporcionó una gran área de superficie en comparación con las películas normales de TiO2 (las imágenes SEM de bajo aumento se muestran en las figuras S2 a S6).

Imágenes SEM típicas de las muestras: (a) H-0.5, (b) HT-0.5, (c) H-16, (d) HT-16, (e) H-20, (f) HT-20. El recuadro en (a) son ATONA preparados y otros recuadros son la morfología de la superficie de la película. Y sus imágenes de bajo aumento están representadas en ESI.

La Figura 3a muestra una imagen SEM de nanopartículas con formas bipiramidales o trapezoidales truncadas e incluso algunas con morfología cúbica de anatasa TiO2 recubierta en la superficie de HT-2, lo que podría atribuirse a diferentes grados de octaédrico truncado. La Figura 3b muestra una imagen TEM típica de algunas nanopartículas, que tienen una geometría similar a una faceta regular con un cuadrado plano expuesto22. Todas las imágenes SEM y TEM indicaron la exposición exitosa de los planos libres F- (004) después del recocido8. La Figura 1e resumió el tamaño de grano y la evaluación del porcentaje de planos {001} expuestos; según el método de estimación temprana19,23,24, se preparó con éxito TiO2 con facetas {001} expuestas de hasta el 76,5 %.

(a) Imagen SEM y (b) TEM de HT-2. El recuadro es un modelo de forma de equilibrio de anatasa TiO2 con {101} y {001} expuestos.

La Figura 4a muestra la imagen HRTEM de la muestra H-2, se pudieron observar nanopartículas con un tamaño de grano del orden de varios nanómetros, la red cristalina con un espaciado de 0,235 nm (004) y 0,35 nm (101) confirmó las nanopartículas de anatasa TiO224. Además, los planos observados (004) son paralelos a la superficie de la partícula, lo que presentó evidencia directa de la existencia de {001} nanofacetas expuestas. Evidentemente, las ATONA amorfas se transformaron parcialmente en anatasa TiO2 con nanofacetas {001} expuestas mediante tratamiento hidrotermal a 130 °C. La Figura 4b es una imagen HRTEM típica de HT-2; en esta ventana de observación seleccionada, casi todos los granos tenían un espaciado de 0,235 nm (paralelo a la superficie del grano); indicó el alto porcentaje de planos {001} expuestos. Por cierto, también se detectó un grano de TiO2 rutilo con un espaciado de 0,229 nm perteneciente a (200) planos, lo que coincide con los resultados de XRD que se muestran en la Fig. 1. Las imágenes HRTEM de HT-20 se muestran en la Fig. S7.

Imágenes HRTEM de (a) H-2 y (b) HT-2. Los 0,235 nm y 0,35 nm son las distancias entre los planos (004) y (101) de anatse TiO2, respectivamente. El 111,7 ° es el ángulo entre el plano (004) y el plano (101) de la anatasa TiO2.

Normalmente, los granos de anatasa TiO2 están dominados por {101} facetas en lugar de {001} facetas; esta última es más activa pero con una alta energía superficial25,26,27,28,29. Cuando la superficie terminó con F-, la exposición de {001} es energéticamente preferible a {101} y esto se demostró teórica y experimentalmente mediante el uso del método hidrotermal8,9,10, mediante el cual los precursores de Ti se sumergieron directamente en F-/ Soluciones que contienen HF30. Se propuso un proceso de disolución-precipitación o disolución-recristalización para describir la transformación de las facetas {101} a {001}31,32,33. Aquí modificamos el método hidrotermal separando los ATONA de la solución ácida de HF30, en consecuencia, la reacción entre el HF en fase gaseosa y los ATONA sólidos se convierte en la única ruta para la transformación de TiO2 amorfo a anatasa. A partir de los espectros XRD que se muestran en la Fig. 1, una temperatura baja de 130 °C fue suficiente para inducir esta transformación. Esto podría atribuirse al uso de TiO2 amorfo como material de partida, lo que redujo la energía de activación para el reordenamiento atómico. La estructura tubular de ATONA se mantuvo sin cambios después del tratamiento hidrotermal, lo que proporcionó evidencia adicional de que esta transformación no podía explicarse mediante el proceso de disolución-precipitación o disolución-recristalización, que destruyó la estructura tubular inicial31,32,33. La fuerza impulsora de esta transformación podría ser el cambio de energía de la superficie causado por la terminación F- y finalmente se prefirieron las nanofacetas {001} 8,9,10,11,12,13,14. En la literatura, se propone con frecuencia la transformación del estado sólido mediante reordenamiento atómico en una matriz amorfa34,35. Y se logró la síntesis de anatasa TiO2 con facetas {001} expuestas mediante tratamiento térmico (450 °C) utilizando ATONA amorfas como materiales de partida13,16. Aquí demostramos que se podía lograr una transformación de fase de estado sólido de TiO2 {101} a {001} facetas a una temperatura baja de 130 °C.

Después de que los iones F- de la superficie se eliminaron a 600 °C después del recocido, se lograron facetas {001} libres de F- con alta reactividad. La Figura 5a muestra las actividades fotocatalíticas de ATONA, HT-0.5, HT-1.5, HT-16 y HT-20, respectivamente. La eficiencia de degradación correspondiente aumentó con el porcentaje de nanofacetas {001} y más del 97% del MO se pudo eliminar en 90 minutos en comparación con HT-16 y HT-20. Según el modelo de Langmuir-Hinshelwood36, el coeficiente de velocidad de reacción k del HT-20 (k6 = 3,83 × 10−2 min−1) es 150 veces mayor que el de los ATONA (k1 = 2,45 × 10−4 min−1) (Fig. . 5b), que demostró las excelentes actividades fotocatalíticas de las películas de matriz de nanotubos de TiO2 con nanofacetas {001} expuestas obtenidas en este estudio, coincidió bien con informes anteriores13,15.

Actividades fotocatalíticas de ATONA, HT-0.5, HT-1.5, HT-2, HT-16 y HT-20 (a) y sus correspondientes cinéticas de pseudoprimer orden (b).

En resumen, las películas de matriz de nanotubos de anatasa TiO2 con nanofacetas {001} expuestas se prepararon con éxito mediante un método hidrotermal modificado a baja temperatura a 130 °C. Se demostró la nueva ruta de reacción entre el HF en fase gaseosa y los ATONA sólidos, que desempeñó un papel clave para el proceso de transformación del estado sólido de TiO2 amorfo a anatasa; después de que los enlaces colgantes de la superficie se terminaron con iones F-, las facetas {001} se vieron favorecidas energéticamente. Se podrían lograr facetas {001} libres de F- con alta reactividad mediante un recocido posterior a 600 °C. Las películas de matriz de nanotubos de anatasa TiO2 preparadas con nanofacetas {001} expuestas exhibieron una actividad fotocatalítica mejorada para la degradación del naranja de metilo (MO) bajo luz ultravioleta (UV), lo que podría atribuirse a la mejora de la separación de carga derivada del efecto de sinergia entre {001} y {101} facetas.

Todos los reactivos (Sinopharm, grado analítico, Shanghai, China) se utilizaron sin purificación adicional. Los ATONA bien alineados sobre un sustrato de Ti se fabricaron mediante anodización electroquímica tradicional37. Brevemente, el crecimiento anódico se realizó utilizando una celda electroquímica casera de dos electrodos bajo un voltaje constante de 40 V a temperatura ambiente, placas de titanio (Ti, 90 mm × 40 mm × 0,2 mm, 99,9 % de pureza, Baoji, Shanxi, China). ) se utilizaron como electrodo de trabajo y una placa de grafito como contraelectrodo, el electrolito estaba compuesto por 3% en peso de NH4F y 0,5 v% de H2O disueltos en etilenglicol. Los ATONA bien alineados obtenidos se enjuagaron con etilenglicol y etanol para eliminar la solución de electrolito residual y luego se secaron a 80 ° C para su uso posterior (recuadro de la Fig. 2a).

Los ATONA bien alineados se trataron a 130 °C en un autoclave. En un experimento típico, se transfirieron 6 ml de solución de ácido fluorhídrico con pH = 3 a un autoclave revestido de teflón (capacidad: 25 ml), luego se fijaron los ATONA sintetizados, que se cortaron en dados de 2 cm x 2 cm. mediante soportes de teflón 1 cm por encima de la solución para evitar sumergir los ATONA en la solución. Luego, el autoclave se selló y se calentó a 130 °C durante 0,5 h a 20 h. Después de que el autoclave se enfrió a temperatura ambiente, los productos se lavaron con etilenglicol, etanol y agua desionizada y luego se secaron en un horno a 80 °C durante 0,5 h, las muestras se etiquetaron como Ht (donde t representaba el tiempo hidrotermal). ). Luego, las muestras se calentaron a 600 °C durante 2 h en aire con una velocidad de calentamiento de 2 °/min para obtener películas expuestas de nanofacetas {001} y las muestras finales se etiquetaron como HT-t.

Los patrones de difracción de rayos X (DRX) se registraron en un difractómetro de rayos X Philips XD-98 con radiación Cu Kα (λ = 0,15406 nm). La morfología de las muestras se caracterizó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) ZEISS ULTRA 55 equipada con espectrómetro de dispersión de energía (EDS) y microscopía de transmisión (TEM, FEI Tecnai G2 F20 S-TWIN, FEI Inc., América). Los datos de espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS) se obtuvieron utilizando un Thermo ESCALAB 250Xi (Thermo Fisher Scientific), la fuente de rayos X fue una radiación Al Kα y todas las energías de enlace se referenciaron a los C1 de 284,8 eV.

Las actividades fotocatalíticas se evaluaron degradando el naranja de metilo (MO, 0,15 mg/L) como contaminantes orgánicos modelo en soluciones acuosas, tres placas de {001} películas de TiO2 expuestas (tamaño: 2 cm x 2 cm, peso de TiO2: ca. 1,8 mg) se sumergieron en 30 ml de solución de MO y luego se irradiaron con una lámpara de mercurio de 125 W que irradiaba una luz de 365 nm. Antes de la irradiación, el sistema se colocó en un cuarto oscuro durante 0,5 h con agitación magnética para asegurar el equilibrio de adsorción y desorción entre las muestras y las moléculas orgánicas. Los experimentos de fotodegradación se realizaron en un recipiente de cuarzo abierto con agitación continua. Durante la degradación, se tomaron 2 ml de MO cada 30 min y la concentración de MO se midió con un espectrofotómetro UV-3600 (Shimadzu, Japón) a 463 nm38. La influencia del muestreo fue compensada en el cálculo de la eficiencia de degradación.

Cómo citar este artículo: Ding, J. et al. Síntesis a baja temperatura de películas de matriz de nanotubos de TiO2 anatasa de alto orden recubiertas con nanofacetas {001} expuestas. Ciencia. Rep. 5, 17773; doi: 10.1038/srep17773 (2015).

Burda, C. y col. Dopaje con nitrógeno mejorado en nanopartículas de TiO2. Nano Lett. 3, 1094-1051 (2003).

Artículo de Google Scholar

Chatterjee, D. & Dasgupta, S. Degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos inducida por luz visible. J. Fotoquímica. Fotobiol. C 6, 186-205 (2005).

Artículo CAS Google Scholar

Chen, XB & Mao, SS Nanomateriales de dióxido de titanio: síntesis, propiedades, modificaciones y aplicaciones. Química. Rev. 107, 2891–2959 (2007).

Artículo CAS Google Scholar

Fujishima, A. y Honda, K. Fotólisis electroquímica del agua en un electrodo semiconductor. Naturaleza 238, 37–38 (1972).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Han, H. y col. Factores dominantes que rigen la capacidad de velocidad de un ánodo de nanotubos de TiO2 para baterías de iones de litio de alta potencia. ACS Nano 6, 8308–8315 (2012).

Artículo CAS Google Scholar

Habisreutinger, SN, Schmidt-Mende, L. & Stolarczyk, JK Reducción fotocatalítica de CO2 en TiO2 y otros semiconductores. Angélica. Química. En t. Ed. 52, 7372–7408 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Sarkar, D., Ghosh, CK, Mukherjee, S. y Kalyan, KC Nanoheterouniones tridimensionales Ag2O/TiO2 tipo II (pn) para una actividad fotocatalítica superior. Aplicación ACS. Madre. Interfaces 5, 331–337 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Yang, HG y cols. Monocristales de Anatasa TiO2 con un gran porcentaje de facetas reactivas. Naturaleza 453, 638–641 (2008).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Pan, XY, Zhang, N., Fu, XZ y Xu, YJ Oxidación selectiva de bencilo sobre nanohojas de TiO2 con facetas {001} expuestas: desactivación y regeneración del catalizador. Aplica. Catalán. B 453, 181–187 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Roy, N., Sohn, Y. & Pradhan, D. Sinergia de facetas de cristal de TiO2 de baja energía {101} y alta energía {001} para fotocatálisis mejorada. ACS Nano 7, 2532–2540 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Wen, CZ y cols. Síntesis de nanohojas de dióxido de titanio de tamaño micro totalmente expuestas con facetas {001} y {100} de alta energía. Química. Comunitario. 47, 4400–4402 (2011).

Artículo CAS Google Scholar

Ong, WJ, Tan, LL, Chai, SP, Yong, ST y Mohamed, AR Compuestos basados en TiO2 de facetas {001} altamente reactivas: síntesis, mecanismo de formación y caracterización. Nanoescala 6, 1946-2008 (2014).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Liao, YL et al. Activación de la película de nanopartículas de TiO2 monocristalina con facetas {001} expuestas. Aplicación ACS. Madre. Interfaces 5, 6463–6466 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Wang, XN y cols. Síntesis de microcristalitos de estructuras tubulares de anatasa TiO2 con un alto porcentaje de facetas {001} mediante un proceso de plantilla hidrotermal simple de un solo paso. Química. EUR. J. 16, 7106–7109 (2010).

Artículo CAS Google Scholar

Gao, ZH et al. Fabricación, caracterización y propiedades fotocatalíticas de nanoplacas de anatasa TiO2 con facetas {001} expuestas. J. Nanopart. Res. 16, 1–9 (2014).

Artículo de Google Scholar

Liu, B. & Aydil, ES Películas Anatase TiO2 con facetas reactivas {001} sobre sustrato conductor transparente. Química. Comunitario. 47, 9507–9509 (2011).

Artículo CAS Google Scholar

Mor, GK, Varghese, OK, Paulose, M., Ong, KG & Grimes, CA Fabricación de sensores de hidrógeno con películas delgadas transparentes de nanotubos de óxido de titanio como elementos sensores. Películas sólidas delgadas 496, 42–48 (2006).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Pan, DY y cols. Conjuntos de nanotubos de TiO2 totalmente activados y orientados preferentemente en el eje C para baterías de iones de litio y supercondensadores. J. Mater. Química. A 2, 11454–11464 (2014).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Wang, JG, Zhang, P., Li, X., Zhu, J. y Li HX Degradación sincrónica de contaminantes y producción de H2 en un fotocatalizador visible de TiO2 dopado con Ti3+ con facetas dominantes (001). Aplica. Catalán. B 134–135, 198–204 (2013).

Acevedo Peña. P., Carrera-Crespo, JE, González, F. & González, I. Efecto del tratamiento térmico sobre la composición de la fase cristalina, las propiedades semiconductoras y la eficiencia de eliminación de color fotoelectrocatalítica de matrices de nanotubos de TiO2. Electrochim. Acta, 140, 564–571 (2014).

Artículo de Google Scholar

Wu, JM, Song, XM, Ma, LX y Wei, XD Crecimiento hidrotermal de esferas de anatasa multifacéticas. J.Cristal. Crecimiento 319, 57–63 (2011).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Wu, X., Chen, ZG, Lu, GQ y Wang, LZ Monocristales de TiO2 anatse de tamaño nanométrico con facetas expuestas sintonizables (001) para mejorar la eficiencia de conversión de energía de células solares sensibilizadas con tinte. Adv. Función. Madre. 21, 4167–4172 (2011).

Artículo CAS Google Scholar

Xiang, QJ, Yu, JG y Jaroniec, M. La selectividad fotocatalítica sintonizable de las películas de TiO2 consistía en microesferas en forma de flores con facetas {001} expuestas. Química. Comunitario. 47, 4532–4534 (2011).

Artículo CAS Google Scholar

Han, XG, Kuang, Q., Jin, MS, Xie, ZX y Zheng, LS Síntesis de nanohojas de titania con alto porcentaje de facetas expuestas (001) y propiedades fotocatlíticas relacionadas. Mermelada. Química. Soc. 131, 3152–3153 (2009).

Artículo CAS Google Scholar

Zaban, A., Aruna, ST, Tirosh, S., Gregg, BA y Mastai, Y. El efecto de las condiciones de preparación de los coloides de TiO2 en sus estructuras superficiales. J. Física. Química. B 104, 4130–4133 (2000).

Artículo CAS Google Scholar

Lazzeri, M., Vittadini, A. & Selloni, A. Estructura y energética de superficies estequiométricas de TiO2 anatse. Física. Rev. B, 63, 1–9 (2001).

Artículo de Google Scholar

Lazzeri, M. & Selloni, A. Reconstrucción impulsada por Strss de una superficie de óxido: la superficie anatasa TiO2 (001) - (1 × 4). Física. Rev. Lett. 87, 1–4 (2001).

Artículo de Google Scholar

Herman, GS, Sievers, MR y Gao, Y. Determinación de la estructura de la superficie de anatasa TiO2 (001) de dos dominios (1 × 4). Física. Rev. Lett. 84, 3354–3357 (2000).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Gong, XQ y Selloni, A. Reactividad de las nanopartículas de anatasa TiO2: el papel de la superficie minoritaria (001). J. Física. Química. B 109, 19560–19562 (2005).

Artículo CAS Google Scholar

Kennedy, GC Relaciones presión-volumen-temperatura en agua a temperaturas y presiones elevadas. Soy. J. Ciencias. 248, 540–564 (1950).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Yang, HG y Zeng, HC Control de la nucleación en el crecimiento de solución de anatasa TiO2 sobre sustrato de vidrio. J. Física. Química. B 107, 12244–12255 (2003).

Artículo CAS Google Scholar

Yin, HB y cols. "Síntesis hidrotermal de anatasa nanométrica y TiO2 rutilo utilizando TiO2 en fase amorfa". J. Mater. Química. 11, 1694-1703 (2001).

Artículo CAS Google Scholar

Kim, WC, Suh, SP, Choi, MJ, Kang, YS y Kang, YS Fabricación de fotoánodo de heterounión SrTiO3-TiO2 con diámetro de poro ampliado para células solares sensibilizadas con colorante. J. Mater. Química. A 1, 11820–11827 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Lu, K. & Wang, JT Crecimiento de cristales durante la cristalización de aleaciones amorfas. J.Cristal. Crecimiento 94, 448–454 (1989).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Lu, K., Wang, J., T. y Wei, WD Un nuevo método para sintetizar aleaciones nanocristalinas. J. Aplica. Física. 69, 522–524 (1991).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Paramasivam, I., Macak, JM & Schmuki, P. Actividad fotocatalítica de capas de nanotubos de TiO2 cargadas con nanopartículas de Ag y Au. Electroquímica. Comunitario. 10, 71–75 (2008).

Artículo CAS Google Scholar

Yang, HS, Tan, ZM, Liu, Y., Ma. ZX & Zhang, L. Formación de paredes jerárquicas de matrices de nanotubos de óxido de titanio mediante oxidación anódica. IEEE. Trans. Nanotecnología. 12, 1037-1041 (2013).

Artículo CAS ADS Google Scholar

Yu, JG, Dai, GP y Huang, BB Fabricación y caracterización de matrices de nanotubos de Ag/AgCl/TiO2 fotocatalizadores plasmónicos impulsados por luz visible. J. Física. Química. C 113, 16394–16401 (2009).

Artículo CAS Google Scholar

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Este trabajo fue apoyado por la Gestión Ambientalmente Sostenible de Desechos Médicos en China (Contrato No. C/V/S/10/251) y la Fundación Natural Nacional de la Provincia de Zhejiang, China (Subvención No. Z4080070).

Laboratorio estatal clave de materiales de silicio, Escuela de ciencia e ingeniería de materiales, Universidad de Zhejiang, Zheda Road 38, Hangzhou, 310027, China

Jie Ding, Zhennan Huang, Xiaobin Zhang y Hangsheng Yang

Laboratorio estatal clave de procesamiento y reciclaje avanzado de metales no ferrosos, Universidad Tecnológica de Lanzhou, Lanzhou, 730050, China

Zhennan Huang y Shengzhong Kou

Segundo Instituto de Oceanografía, Administración Oceánica Estatal, Baochubei Road 36, Hangzhou, 310012, China

Jihao Zhu

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JD y HSY concibieron el concepto y el experimento. JD llevó a cabo la preparación de muestras y parte de la caracterización de materiales y parte de la medición fotocatalítica. ZNH participó en parte de la síntesis de materiales. JH, ZX, BZ y SZK participaron en parte de la caracterización de materiales. JD y HSY coescribieron el artículo. Todos los autores discutieron los resultados.

Los autores no declaran tener intereses financieros en competencia.

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Ding, J., Huang, Z., Zhu, J. et al. Síntesis a baja temperatura de películas de matriz de nanotubos de TiO2 anatasa de alto orden recubiertas con nanofacetas {001} expuestas. Representante científico 5, 17773 (2016). https://doi.org/10.1038/srep17773

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Recibido: 17 de agosto de 2015

Aceptado: 04 de noviembre de 2015

Publicado: 04 de diciembre de 2015

DOI: https://doi.org/10.1038/srep17773

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