Kontaktní osoba: Jan Šubrt, Eva Pližingrová, Snejana Bakardjieva
Již řadu let se zabýváme výzkumem dvoudimenzionálních materiálů na bázi oxidu titaničitého, který se široce používá hlavně pro jeho netoxicitu, chemickou stabilitu, vysokou fotokatalytickou aktivitu a nízkou cenu. Naše bádání je z jedné části zaměřené na optimalizaci ekologicky šetrné přípravy materiálů s 2D lístečkovou morfologií a zároveň na studium jejich vlastností např. pomocí elektronové mikroskopie s prvkovou analýzou či termické analýzy s hmotnostní detekcí a na zjištění jejich fotokatalytické aktivity v kapalné fázi za působení UV záření, a to právě pro potenciální aplikace na odstraňování organických polutantů obsažených ve vodě. Z důvodu sílící snahy připravit materiál vhodný pro rozklad polutantů působením slunečního záření jsme se také zaměřili na dopování 2D-TiO2 lístečků pomocí kovů a nekovů s cílem posunout jejich absorpční hranu do viditelné oblasti. Novou oblastí zkoumání jsou nanostruktury TiO2 modifikované Fentonovými aktivními prvky pro kombinovanou fotokatalytickou/Fentonovu degradaci mikroplastů.
Další část výzkumu je věnována vývoji a zlepšení vlastností kompozitu TiO2/SiO2 (Balclean), který se přidává do samočistících a ochranných nátěrů nebo stěrek na vrchní úpravu povrchu zdí z důvodu ochrany proti plísním a řasám. Předpokládané aplikační použití těchto nátěrů bude především do exteriéru pro samočistící úpravu plášťů budov, dále pro ošetření mostů, protihlukových bariér, svodidel či tunelů. V neposlední řadě se také účastníme vývoje tzv. plovoucího fotokatalyzátoru, který má představovat spojení dvou cenných vlastností – sorpčních a fotokatalytických a z toho důvodu může být použit pro čištění vod již od nízkých koncentrací stabilních aromatických polutantů jakými jsou např. bisfenoly a dioxiny.
Seznam literatury
Bakardjieva S., Mamon F., Pinc Z., Fajgar R., Jakubec I., Murafa N., Koci E., Brovdyova T., Lancok A., Michna S. and Nikolova R.: Surface Properties of 1DTiO2 Microrods Modified with Copper (Cu) and Nanocavities, Nanomaterials 324(11) (2021) 1-24, IF = 4.324.
Volfová L., Pližingrová E., Ecorchard P., Motlochová M., Klementová M., Janošíková P., Bezdička P., Kupčík J., Krýsa J., Lančok A.*, Šubrt J., Tailoring Photocatalytic Activity of TiO2 Nanosheets by 57Fe, J. Phys. Chem. C, 124 (2020), 6669−6682, IF = 4.309.
Bakardjieva, R. Fajgar, I. Jakubec, E. Koci, A. Zhigunov, E. Chatzisymeon, K. Davididou, Photocatalytic degradation of bisphenol A induced by dense nanocavities inside aligned 2D-TiO2 nanostructures, Catalysis Today, 328 (2019) 189-201. IF = 4.888, Q1
Barbieriková, E. Pližingrová, M. Motlochová, P. Bezdička, J. Boháček, D. Dvoranová, M. Mazúr, J. Kupčík, J. Jirkovský, J. Šubrt, J. Krýsa, V. Brezová, N-doped titanium dioxide nanosheets: Preparation, characterization and UV/visible-light activity, Applied catalysis B: Environmental, 232 (2018) 397-408. IF=22.1, Q1
Plizingrova, M. Klementova, P. Bezdicka, J. Bohacek, Z. Barbierikova, D. Dvoranova, M. Mazur, J. Krysa, J. Subrt, V. Brezova*, 2D-Titanium dioxide nanosheets modified with Nd, Ag and Au: Preparation, characterization and photocatalytic activity, Catalysis Today, 281 (2017) 165-180. IF=4.667, Q1
Subrt, E. Plizingrova, M. Palkovska, J. Bohacek, M. Klementova, J. Kupcik, P. Bezdicka, H. Sovova, Titania aerogels with tailored nano and microstructure: comparison of lyophilization and supercritical drying, Pure and Applied Chemistry, 89 (2017) 501-509. IF=5.294, Q1
Komarkova, B., et al. (2022). "Effect of amines on the peroxo-titanates and photoactivity of annealed TiO2." Arabian Journal of Chemistry 15(6).
Komarkova, B., et al. (2022). "Effect of amines on (peroxo)titanates: characterization and thermal decomposition." Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 147(8): 5009-5022.
Thirunavukkarasu, G. K., et al. (2022). "Critical comparison of aerogel TiO2 and P25 nanopowders: Cytotoxic properties, photocatalytic activity and photoinduced antimicrobial/ antibiofilm performance." Applied Surface Science 579.
Thirunavukkarasu, G. K., et al. (2021). "Ce ion surface-modified TiO2 aerogel powders: a comprehensive study of their excellent photocatalytic efficiency in organic pollutant removal." New Journal of Chemistry 45(9): 4174-4184.
Galerie obrázků
Lyofilizátor
Nedopovaný vzorek (a) lyofilizovaný, (b) žíhaný na 500 °C
SEM obrázky lyofilizovaného vzorku (a) pohled na celkovou morfologii lístečku, (b) detailní pohled na vrstevnatou strukturu
Výsledky z ACOM uvedené ve formě inverzní mapy vzorku dopovaného neodymem žíhaného na teploty: (a) 500 °C, (b) 650 °C, (c) 800 °C
