Synthesis of Cross-like TiO2 Thermally Derived from Ammonium Oxofluorotitanate Mesocrystals under Different Calcination Temperatures and Their Photocatalytic Activity

Jieying He; Tongsheng Chen

doi:https://doi.org/10.1007/s13391-022-00376-2

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jieying He (South China University of Technology) Tongsheng Chen (MEE)

저널정보: 대한금속·재료학회 Electronic Materials Letters Electronic Materials Letters Vol.19 No.1

발행연도: 2023.1

수록면: 84 - 93 (10page)

DOI: https://doi.org/10.1007/s13391-022-00376-2

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Synthesis of anatase titanium dioxide (TiO 2 ) catalysts with excellent photocatalytic activity is of great importance in photocatalyticapplication. In this work, a cross-like anatase TiO 2 structure is obtained by thermal treatment of precursors synthesizedin an electrochemical cell with mixed phases of (NH 4 ) 2 TiOF 4 and NH 4 TiOF 3 . When calcined at various temperatures,these obtained anatase TiO 2 products could preserve their original morphologies and structures until 750 °C and kept anatasephase from rutile till 900 °C showing better thermal and structural stability, which was probably associated with fl uoridecontents on the surface of anatase TiO 2 products after conversion from (NH 4 ) 2 TiOF 4 and NH 4 TiOF 3 precursors. The photocatalyticactivity of prepared TiO 2 samples over methyl orange is investigated. The photocatalytic activity of mesocrystallineTiO 2 cross decreases with the increase of the calcination temperature of ammonium oxofl uorotitanates except for a bestperformance at 600 °C. The calcination temperature-dependent catalytic performance of the products could be ascribed tothe removal of fl uorine, nitrogen, or hydroxyl radicals on the surface, and the change of crystallinity and crystallite size withvarying heating temperatures. The results indicated that anatase TiO 2 mesocrystals calcined at 600 °C showed the highestphotocatalytic performance more likely owing to well-defi ned morphology, good microstructure, and suitable crystallite size.

#TiO 2 · Mesocrystals · Electrochemical approach · Thermal stability · Photocatalysis

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