Cílem této práce bylo sestavit a otestovat vhodnou aparaturu ke zjišťování fotokatalytické aktivity polovodičů na bázi oxidu titaničitého a oxidu zinečnatého pomocí degradace mo-delových látek. Těmito látkami byla barviva oranž II, methylenová modř a methylová vio-leť 2B, jako standardní polovodič k optimalizaci metody sloužil oxid titaničitý anatasového typu o střední velikosti částic 468 nm. Degradace barviv ve vodných roztocích probíhala v přítomnosti UV záření o vlnové délce 365 nm, jehož zdrojem byla fokusovaná lampa, za stálého míchání. Úbytek koncentrace jednotlivých barviv byl po odstranění částic oxidu titaničitého vyhodnocen pomocí UV/Vis spektrometru. Dalším krokem bylo stanovení fo-tokatalytické aktivity různých prášků oxidu zinečnatého připravených žíháním vhodných prekurzorů při různých teplotách. Fotokatalytická účinnost testovaných polovodičů byla poté porovnána s jejich ostatními parametry. Testovací metoda se ukázala být dostatečně citlivá k odlišení jednotlivých fotokatalyzátorů a výsledky testování korespondovaly s ostatními charakteristikami polovodičů.
Annotation in English
In this work, an apparatus and a testing method for photocatalytic activity of composite materials based on titanium dioxide and zinc oxide were developed. Dyes Acid Orange 7, Methylene blue and Methyl violet 2B served as a model compounds for degradation. Anatase phase of titanium dioxide in form of nanopowder (particle size 468 nm) was used as a standard photocatalyst for optimization of testing method. A focused UV lamp was used as a source of light at the wavelength 365 nm, suspension of dye and photoactive semiconductor was stirred the whole degradation time. Photocatalytic activity was deter-mined by measuring changes of absorbance of dye solutions. Another step was testing of different powders of zinc oxide. These powders were prepared by heating of appropriate precursors at various temperatures. Photocatalytic activity of the tested powders was com-pared to their other specific characteristics. Testing method was proved to be sensitive enough to distinguish various types of photocatalysts.
Cílem této práce bylo sestavit a otestovat vhodnou aparaturu ke zjišťování fotokatalytické aktivity polovodičů na bázi oxidu titaničitého a oxidu zinečnatého pomocí degradace mo-delových látek. Těmito látkami byla barviva oranž II, methylenová modř a methylová vio-leť 2B, jako standardní polovodič k optimalizaci metody sloužil oxid titaničitý anatasového typu o střední velikosti částic 468 nm. Degradace barviv ve vodných roztocích probíhala v přítomnosti UV záření o vlnové délce 365 nm, jehož zdrojem byla fokusovaná lampa, za stálého míchání. Úbytek koncentrace jednotlivých barviv byl po odstranění částic oxidu titaničitého vyhodnocen pomocí UV/Vis spektrometru. Dalším krokem bylo stanovení fo-tokatalytické aktivity různých prášků oxidu zinečnatého připravených žíháním vhodných prekurzorů při různých teplotách. Fotokatalytická účinnost testovaných polovodičů byla poté porovnána s jejich ostatními parametry. Testovací metoda se ukázala být dostatečně citlivá k odlišení jednotlivých fotokatalyzátorů a výsledky testování korespondovaly s ostatními charakteristikami polovodičů.
Annotation in English
In this work, an apparatus and a testing method for photocatalytic activity of composite materials based on titanium dioxide and zinc oxide were developed. Dyes Acid Orange 7, Methylene blue and Methyl violet 2B served as a model compounds for degradation. Anatase phase of titanium dioxide in form of nanopowder (particle size 468 nm) was used as a standard photocatalyst for optimization of testing method. A focused UV lamp was used as a source of light at the wavelength 365 nm, suspension of dye and photoactive semiconductor was stirred the whole degradation time. Photocatalytic activity was deter-mined by measuring changes of absorbance of dye solutions. Another step was testing of different powders of zinc oxide. These powders were prepared by heating of appropriate precursors at various temperatures. Photocatalytic activity of the tested powders was com-pared to their other specific characteristics. Testing method was proved to be sensitive enough to distinguish various types of photocatalysts.
1. Vypracovat literární rešerši shrnující současný stav poznání o fotokatalytických účincích materiálů na bázi oxidu titaničitého a zinečnatého. 2. Navrhnout a sestavit fotoreaktor pro testování fotokatalytické aktivity materiálů na bázi TiO2 a ZnO ve vodných suspenzích. Ke sledování kinetiky fotokatalytické degradace využít modelové látky Orange II, metylenovou modř, popř. další. 3. Otestovat a vyhodnotit fotokatalytickou aktivitu nových kompozitních materiálů zhotovených na CPM UTB ve Zlíně. 4. Veškeré získané výsledky a zkušenosti přehledně zpracovat v diplomové práci a kriticky vyhodnotit.
Research Plan
1. Vypracovat literární rešerši shrnující současný stav poznání o fotokatalytických účincích materiálů na bázi oxidu titaničitého a zinečnatého. 2. Navrhnout a sestavit fotoreaktor pro testování fotokatalytické aktivity materiálů na bázi TiO2 a ZnO ve vodných suspenzích. Ke sledování kinetiky fotokatalytické degradace využít modelové látky Orange II, metylenovou modř, popř. další. 3. Otestovat a vyhodnotit fotokatalytickou aktivitu nových kompozitních materiálů zhotovených na CPM UTB ve Zlíně. 4. Veškeré získané výsledky a zkušenosti přehledně zpracovat v diplomové práci a kriticky vyhodnotit.
Recommended resources
Krysa, J.; Pausova, S.; Zlamal, M.; et al. Photoactivity assessment of TiO2 thin films using Acid Orange 7 and 4-chlorophenol as model compounds. Journal of photochemistry and photobiology A Chemistry (2012), 250 pp 66-71
Recommended resources
Krysa, J.; Pausova, S.; Zlamal, M.; et al. Photoactivity assessment of TiO2 thin films using Acid Orange 7 and 4-chlorophenol as model compounds. Journal of photochemistry and photobiology A Chemistry (2012), 250 pp 66-71
