Some Aspects of Physico-Chemical Properties of TiO2 Nanocolloids with Respect to Their Age, Size, and Structure

0085704 - ÚFCH JH 2008 RIV US eng J - Journal Article
Kolář, Michal - Měšťánková, Hana - Jirkovský, Jaromír - Heyrovský, Michael - Šubrt, Jan
Some Aspects of Physico-Chemical Properties of TiO2 Nanocolloids with Respect to Their Age, Size, and Structure.
[Některé aspekty fyzikálně chemických vlastností nanokoloidních TiO2 vztahující se k jejich stárnutí, velikosti a struktuře.]
Langmuir. Roč. 598, č. 2 (2006), s. 598-604. ISSN 0743-7463
R&D Projects: GA ČR GA203/02/0983; GA MŠMT 1M0577; GA MPO 1H-PK/42
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503; CEZ:AV0Z40320502
Keywords : TiO2 * photocatalytic degradation * nanocolloids
Subject RIV: CG - Electrochemistry
Impact factor: 3.902, year: 2006

Aqueous colloidal solutions of quantum sized particles of titanium dioxide (Q TiO2) undergo an aging process since the moment of their preparation. In course of time, the mean size of nanoparticles is gradually increasing and some of their physicochemical properties are changing as well. In the present study, the decrease of the blue spectral shift of the semiconductor absorption threshold was measured to determine the corresponding changes of band gap energy of the Q TiO2 particles. In parallel, the decrease of the specific surface area of these particles was followed through their complexation with 2-coumaric acid. The formation kinetics and thermodynamic equilibrium of these surface charge-transfer complexes were investigated in detail by means of UV/vis absorption spectroscopy. Besides, the size and shape of the Q-TiO2 particles aged 2, 4, and 10 years were compared employing direct observation by means of high resolution transmission electron microscopy.

Od okamžiku přípravy podléhají vodné koloidní roztoky nanočástic oxidu titaničitého (Q-TiO2) stárnutí. Během něj dochází k postupnému růstu střední velikosti nanočástic jakož i ke změně některých jejich fyzikálně chemických vlastností. V předložené studii byl za účelem stanovení měnící se šířky zakázaného pásu elektronové struktury částic Q-TiO2 měřen pokles modrého spektrálního posunu absorpční hrany polovodiče. Souběžně bylo sledováno zmenšování specifického povrchu částic prostřednictvím tvorby povrchových komplexů kyseliny 2-kumarové. Kinetika vzniku a termodynamická rovnováha těchto povrchových komplexů s přenosem náboje byly detailně zkoumány pomocí UV/VIS absorpční spektroskopie. Kromě toho byly technikou transmisní elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením porovnány velikosti a tvary částic Q TiO2 v koloidních roztocích starých 2, 4 a 10 let.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0004130