PL246118B1 - Sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą - Google Patents
Sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą Download PDFInfo
- Publication number
- PL246118B1 PL246118B1 PL442200A PL44220022A PL246118B1 PL 246118 B1 PL246118 B1 PL 246118B1 PL 442200 A PL442200 A PL 442200A PL 44220022 A PL44220022 A PL 44220022A PL 246118 B1 PL246118 B1 PL 246118B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nanotubes
- potential
- polydopamine
- titanium dioxide
- photo
- Prior art date
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 5
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 claims abstract description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 8
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 claims description 5
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 4
- CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N Dopamine hydrochloride Chemical compound Cl.NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 claims description 3
- 229960001149 dopamine hydrochloride Drugs 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 17
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- -1 poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000157 electrochemical-induced impedance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- 230000032900 absorption of visible light Effects 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 208000017983 photosensitivity disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000434 photosensitization Toxicity 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001075 voltammogram Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/002—Compounds containing titanium, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą, charakteryzujący się tym, że kalcynowane nanorurki TiO<sub>2</sub> o wysokim stopniu rozstawienia poddaje się potencjodynamicznemu procesowi wodorowania o programie potencjałowym, a wodorowane nanorurki poddaje się potencjodynamicznej elektropolimeryzacji dopaminy na powierzchni (opłaszczowanie). Przedmiotem zgłoszenia jest także materiał na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą, otrzymany według powyższego sposobu.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest przewodzący, fotoaktywny materiał elektrodowy zbudowany z nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych elektropolimeryzowaną polidopaminą.
Polidopamina jest biopolimerem o strukturze chemicznej zbliżonej do naturalnych melanin otrzymywanym przez oksydację monomeru dopaminy na drodze polimeryzacji termicznej w powietrzu lub elektropolimeryzacji. Dzięki dużej liczbie hydroksylowych i aminowych grup funkcyjnych oraz obecności pierścieni aromatycznych posiada wysokie powinowactwo do łączenia się z różnymi typami materiałów zarówno hydrofitowymi jak i hydrofobowymi. Dlatego też jej pierwotne zastosowania techniczne obejmowały czynniki adhezyjne, chelatujące oraz składniki różnych biomateriałów. Jednakże w ostatnich latach w literaturze została odnotowana jej właściwość związana z fotosensytyzacją półprzewodników tlenkowych o wysokiej przerwie energetycznej. Modyfikacja tych materiałów polidopaminą pozwala na zwiększenie absorpcji światła z zakresu widzialnego - oraz przypuszczalnie również zdolności separacji nośników ładunku - co skutkuje poprawą uzyskiwanych fotoprądów.
Z publikacji znane są różnorodne sposoby modyfikacji nanorurek ditlenku tytanu o strukturze anatazu poprzez domieszkowanie azotem, jodem, wodorowanie, osadzanie tlenków metali przejściowych takich jak Nikiel, Wolfram, Molibden oraz osadzanie polimerów przewodzących takich jak poli(3,4-etylenodioksytiofen) : poli(sulfonian styrenu) (PEDOT : PSS). Zaprezentowane tamże modyfikacje skutkują wzrostem fotoaktywności TiO2 w świetle widzialnym.
Znane są również modyfikacje TiO2 polidopaminą, jednak dotyczą one modyfikacji metodą polimeryzacji utleniającej, podczas gdy niniejsza metoda jest oparta na elektropolimeryzacji w roztworze o wysokim stężeniu soli podstawowej. W opisanych przypadkach obserwuje się wzrosty fotoprądów w świetle widzialnym, jednak niniejsza modyfikacja skutkuje najwyższym dotąd znanym wzmocnieniem tych fotoprądów wynoszącym 2000%.
Z opisu patentowego PL 234770 B znany jest sposób otrzymywania materiału fotoaktywnego na bazie modyfikowanych nanorurek ditlenku tytanu, który charakteryzuje się tym, że na wodorowanych nanorurkach ditlenku tytanu poddaje się potencjostatycznej elektropolimeryzacji 3,4-etylenodioksytiofen, przy czym proces elektropolimeryzacji prowadzi się w wodnym roztworze 3,4-etylenodioksytiofenu o stężeniu 0,08-0,015 M, w obecności jonów Fe(CN)63-/4- o stężeniu 0,01 M-0,1 M, przy gęstości ładunku w zakresie 20-150 mC/cm2 oraz przy potencjale anodowym w przedziale 1-1,6 V względem elektrody Ag/AgCl(0,1 M KCl). Następnie otrzymany materiał elektrodowy poddaje się procesowi restrukturyzacji, który prowadzi się na drodze polaryzacji potencjodynamicznej w roztworze FeCL o stężeniu w zakresie 0,01 M-0,5 M, w zakresie potencjałów - 0,4 V-0,9 V względem elektrody Ag/AgCl(0,1 M KCl). Uzyskany materiał elektrodowy poddaje się procesowi pirolizy w przedziale temperatur od 300 do 500°C w atmosferze powietrza przez 3-5 godzin.
Celem przedmiotowego wynalazku jest uzyskanie aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą.
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą, gdzie kalcynowane nanorurki TiO2 o wysokim stopniu rozstawienia poddaje się potencjodynamicznemu procesowi wodorowania o programie potencjałowym a wodorowane nanorurki poddaje się potencjodynamicznej elektropolimeryzacji dopaminy na powierzchni (opłaszczanie).
Sposób, gdzie program potencjałowy jest stopniowy, który polega na zmniejszaniu potencjału w kierunku katodowym oraz utrzymywanie go przez następne 3-5 minut w potencjale od -2,4 V do -4 V.
Sposób, gdzie opłaszczanie nanorurek następuje w elektrolicie, który zawiera 5,2 mM hydrochlorku dopaminy stanowiącej monomer, 1X bufor Tris oraz 0,5 M soli podstawowej Na2SO4, gdzie wykonuje się 25 cykli osadzania polidopaminy dla zakresu potencjału od -0,5 V do +1,0 V względem elektrody referencyjnej Ag | AgCl | 3 M KCl rozpoczynając od potencjału obwodu otwartego wynoszącego początkowo około -0,1 V.
Zaletą niniejszego wynalazku są nowe cechy tej modyfikacji poprzez zwiększenie fotoaktywności materiału przy jednoczesnym polepszeniu przewodności elektrycznej i możliwości przeprowadzania reakcji zarówno utleniania oraz redukcji.
Określenie stosowane powyżej oraz w opisie i zastrzeżeniach patentowych, ma następujące znaczenie:
Program potencjałowy - oznacza zależność potencjału elektrody pracującej od czasu. Opłaszczowanie - oznacza równoznacznie „osadzanie”.
Prąd ciemny - oznacza prąd zmierzony bez oświetlenia.
Prąd jasny - oznacza prąd zmierzony z użyciem światła o mocy 100 mW/cm2.
Fotoprąd - oznacza równoznacznie „prąd jasny”.
Opis rysunków:
Rys. 1 - przedstawia proces dwustopniowego wodorowania rozstawionych nanorurek, krzywa szara to dwustopniowy program potencjałowy, a krzywa czarna odpowiedź prądowa podczas modyfikacji.
Rys. 2 - przedstawia chronowoltamperogramy uzyskiwane podczas elektropolimeryzacji.
Rys. 3 - przedstawia morfologię materiału w postaci zdjęć z mikroskopu elektronowego.
Rys. 4 - przedstawia chronoamperometrogram dla nanorurek czystych (szara krzywa) oraz zmodyfikowanych (czarna krzywa).
Rys. 5 - przedstawia pomiary elektrochemicznej spetroskopii impedancyjnej.
Rys. 6 - przedstawia reakcję utlenienia oraz redukcji na powierzchni materiału.
Wynalazek ilustruje następujący przykład wykonania, niestanowiący jego ograniczenia.
Przykład
Procedura przygotowania elektrod:
Wytworzone, kalcynowane nanorurki TiO2 o wysokim stopniu rozstawienia poddaje się potencjodynamicznemu procesowi wodorowania o programie potencjałowym przedstawionym na Rysunku 1. Program potencjałowy jest oznaczony krzywą szarą (jasna linia), a odpowiedź prądowa krzywą czarną (ciemna linia). Istotnym etapem jest stopniowe - nie skokowe - zmniejszanie potencjału w kierunku katodowym oraz utrzymywanie go przez następne 3-5 minut w potencjale od -2,4 V do -4 V.
Wodorowane nanorurki poddaje się potencjodynamicznej elektropolimeryzacji dopaminy na powierzchni - inaczej opłaszczowaniu. Elektrolit zawiera 5,2 mM hydrochlorku dopaminy stanowiącej monomer, 1X bufor Tris oraz 0,5 M soli podstawowej Na2SO4. Wykonuje się 25 cykli osadzania polidopaminy dla zakresu potencjału od -0,5 V do +1,0 V względem elektrody referencyjnej Ag | AgCl | 3 M KCl rozpoczynając od potencjału obwodu otwartego wynoszącego początkowo około -0,1 V. Chronowoltamperogramy uzyskiwane podczas elektropolimeryzacji zostały przedstawione na Rysunku 2. Wzrost intensywności barwy czarnej (ciemna linia) na skali szarości (jasna linia) obrazuje kolejne cykle osadzania polidopaminy. Uzyskany materiał przemywa się wodą dejonizowaną i suszy na powietrzu. Istotną zaletą w porównaniu do innych procedur jest brak konieczności dodatkowych procesów restrukturyzacji oraz pirolizy w temperaturach 300-500°C po zakończeniu osadzania.
Morfologię materiału w postaci zdjęć ze skaningowego mikroskopu elektronowego przedstawiono na Rysunku 3, przy czym czyste nanorurki są na zdjęciu górnym, a zmodyfikowane na zdjęciu dolnym. Zmiana morfologiczna polega na pogrubieniu ścian nanorurek o około 14 nm, co oznacza wytworzenie warstwy polidopaminy o grubości około 7 nm po obu stronach.
Otrzymane materiały charakteryzują się wysoką absorpcją światła widzialnego, czego skutkiem jest generacja fotoprądów. Na Rysunku 4 pokazano chronoamperometrogramy dla nanorurek czystych (szara krzywa/jasna linia) oraz zmodyfikowanych (czarna krzywa/ciemna linia) zarejestrowane w elektrolicie wodnym zawierającym 0,5 M Na2SO4 naprzemiennie w warunkach „ciemnych” oraz „jasnych”. Naświetlanie prowadzono impulsowo w świetle widzialnym przy potencjale fotoanody wynoszącym +0,3 V względem Ag | AgCl | 3 M KCl za pomocą lampy ksenonowej o widmie emisyjnym słonecznego światła widzialnego. Przez kilka pierwszych minut odpowiedź prądowa materiału maleje ze względu na procesy ładowania warstwy podwójnej a następnie stabilizuje się, przy czym prąd „ciemny” wynosi 1,7 μA cm-2, a prąd 9,5 μA cm-2. Fotoprąd wynosi zatem 7,8 μΆ cm-2 w porównaniu do 0,4 μΆ cm-2 dla nanorurek czystych. Oznacza to 2000% przyrost fotoprądu uzyskany dzięki modyfikacji. W przeciwieństwie do poprzednio proponowanych, niniejsza modyfikacja pozwala na 20-krotny wzrost fotoprądów nanorurek TiO2 tylko i wyłącznie w świetle widzialnym.
Ponadto pomiary elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej zarejestrowany w elektrolicie wodnym 0,5 M Na2SO4 wykazują (Rysunek 5, jasna linia/materiał nie zmodyfikowany; ciemna linia/materiał zmodyfikowany czyli opłaszczowany), że zaproponowana modyfikacja podwyższa przewodnictwo elektryczne mierzone materiału modyfikowanego w stosunku do nanorurek czystych blisko 60-krotnie.
Otrzymany materiał charakteryzuje się także możliwością przeprowadzania zarówno reakcji utleniania jak i redukcji na swojej powierzchni, co pokazuje Rysunek 6 (jasna linia/materiał nie zmodyfikowany; ciemna linia/materiał zmodyfikowany czyli opłaszczowany). Jest to zjawisko, które nie jest możliwe do zaobserwowania w przypadku półprzewodników jakim jest TO2 oraz w przypadku większości znanych dotąd sposobów ich modyfikacji.
Literatura:
(1) Yoshida, T.; Niimi, S.; Yamamoto, M.; Nomoto, T.; Yagi, S. Effective Nitrogen Doping into TiO2 (N-TiO2) for Visible Light Response Photocatalysis. Journal of Colloid and Interface Science 2015, 447, 278-281. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2014.12.097.
(2) Tojo, S.; Tachikawa, T.; Fujitsuka, M.; Majima, T. Iodine-Doped TiO2 Photocatalysts: Correlation between Band Structure and Mechanism. J. Phys. Chem. C 2008, 112 (38), 14948-14954. https://doi.org/10.1021/jp804985f.
(3) Siuzdak, K.; Szkoda, M.; Lisowska-Oleksiak, A.; Karczewski, J.; Ryl, J. Highly Stable Organic-Inorganic Junction Composed of Hydrogenated Titania Nanotubes Infiltrated by a Conducting Polymer. RSC Adv. 2016, 6 (39), 33101-33110. https://doi.org/10.1039/C6RA01986B.
(4) Haryński, Ł.; Grochowska, K.; Karczewski, J.; Ryl, J.; Rysz, J.; Siuzdak, K. Free-Standing TiO2 Nanotubes Decorated with Spherical Nickel Nanoparticles as a Cost-Efficient Electrocatalyst for Oxygen Evolution Reaction. RSC Adv. 2021, 11 (1), 219-228. https://doi.org/10.1039/D0RA07563A.
(5) Haryński, Ł.; Karczewski, J.; Ryl, J.; Grochowska, K.; Siuzdak, K. Rapid Development of the Photoresponse and Oxygen Evolution of TiO2 Nanotubes Sputtered with Cr Thin Films Realized via Laser Annealing. Journal of Alloys and Compounds 2021, 877, 160316. https://doi.org/10.1016/j.jall- com.2021.160316.
(6) Park, J. H.; Park, O. O.; Kim, S. Photoelectrochemical Water Splitting at Titanium Dioxide Nanotubes Coated with Tungsten Trioxide. Appl. Phys. Lett. 2006, 89 (16), 163106. https://doi.org/10.10-
63/1.2357878.
(7) Guan, D.; Gao, X.; Li, J.; Yuan, C. Enhanced Capacitive Performance of TiO2 Nanotubes with Molybdenum Oxide Coating. Applied Surface Science 2014, 300, 165-170. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.02.029.
(8) Szkoda, M.; Trzciński, K.; Rysz, J.; Gazda, M.; Siuzdak, K.; Lisowska-Oleksiak, A. Electrodes Consisting of PEDOT Modified by Prussian Blue Analogues Deposited onto Titania Nanotubes - Their Highly Improved Capacitance. Solid State Ionics 2017, 302, 197-201. https://doi.org/10.1016yj.ssi.2016.12.025.
(9) Mao, W.-X.; Lin, X.-J.; Zhang, W.; Chi, Z.-X.; Lyu, R.-W.; Cao, A.-M.; Wan, L.-J. Core-Shell Structured TiO2 @polydopamine for Highly Active Visible-Light Photocatalysis. Chem. Commun. 2016, 52 (44), 7122-7125. https://doi.org/10.1039/C6CC02041K.
(10) Loget, G.; Yoo, J. E.; Mazare, A.; Wang, L.; Schmuki, P. Highly Controlled Coating of a Biomimetic Polymer in TiO2 Nanotubes. 2016. https://doi.org/10.48550/ARXIV.1610.04184.
Claims (3)
1. Sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą znamienny tym, że kalcynowane nanorurki TiO2 o wysokim stopniu rozstawienia poddaje się potencjodynamicznemu procesowi wodorowania o programie potencjałowym a wodorowane nanorurki poddaje się potencjodynamicznej elektropolimeryzacji dopaminy na powierzchni (opłaszczowanie).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że program potencjałowy jest stopniowy, który polega na zmniejszaniu potencjału w kierunku katodowym oraz utrzymywanie go przez następne 3-5 minut w potencjale od -2,4 V do -4 V.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że opłaszczanie nanorurek następuje w elektrolicie, który zawiera 5,2 mM hydrochlorku dopaminy stanowiącej monomer, 1X bufor Tris oraz 0,5 M soli podstawowej Na2SO4, gdzie wykonuje się 25 cykli osadzania polidopaminy dla zakresu potencjału od -0,5 V do +1,0 V względem elektrody referencyjnej Ag | AgCl | 3 M KCl rozpoczynając od potencjału obwodu otwartego wynoszącego początkowo około -0,1 V.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442200A PL246118B1 (pl) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | Sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442200A PL246118B1 (pl) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | Sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442200A1 PL442200A1 (pl) | 2024-03-11 |
| PL246118B1 true PL246118B1 (pl) | 2024-12-02 |
Family
ID=90195124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442200A PL246118B1 (pl) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | Sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246118B1 (pl) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106215719A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-14 | 厦门理工学院 | 含二氧化钛/聚多巴胺功能粒子的杂化膜及其制备方法 |
| PL234770B1 (pl) * | 2017-04-26 | 2020-03-31 | Politechnika Gdanska | Sposób otrzymywania materiału fotoaktywnego na bazie modyfikowanych nanorurek ditlenku tytanu |
| CN114891370A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-08-12 | 张木彬 | 一种包膜锐钛型钛白粉及其制备方法 |
-
2022
- 2022-09-05 PL PL442200A patent/PL246118B1/pl unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106215719A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-14 | 厦门理工学院 | 含二氧化钛/聚多巴胺功能粒子的杂化膜及其制备方法 |
| PL234770B1 (pl) * | 2017-04-26 | 2020-03-31 | Politechnika Gdanska | Sposób otrzymywania materiału fotoaktywnego na bazie modyfikowanych nanorurek ditlenku tytanu |
| CN114891370A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-08-12 | 张木彬 | 一种包膜锐钛型钛白粉及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JINGSHENG CAI ET AL.: "Small 2017, 13, 1604240; doi: 10.1002/smll.201604240", "IMMOBILIZATION OF PT NANOPARTICLES VIA RAPID AND REUSABLE ELECTROPOLYMERIZATION OF DOPAMINE ON TIO2 NANOTUBE ARRAYS FOR REVERSIBLE SERS SUBSTRATES AND NONENZYMATIC GLUCOSE SENSORS." * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442200A1 (pl) | 2024-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Electrochemical reduction induced self-doping of Ti 3+ for efficient water splitting performance on TiO 2 based photoelectrodes | |
| Hidalgo et al. | Green and low-cost synthesis of PANI–TiO 2 nanocomposite mesoporous films for photoelectrochemical water splitting | |
| Spray et al. | Photoactivity of transparent nanocrystalline Fe2O3 electrodes prepared via anodic electrodeposition | |
| Shinde et al. | Revisiting metal sulfide semiconductors: a solution‐based general protocol for thin film formation, hall effect measurement, and application prospects | |
| Sangiorgi et al. | Molecularly imprinted polypyrrole counter electrode for gel-state dye-sensitized solar cells | |
| Aktar et al. | Solution-processed synthesis of copper oxide (Cu x O) thin films for efficient photocatalytic solar water splitting | |
| WO2017219608A1 (zh) | 铂纳米颗粒/二氧化钛纳米管阵列的制备方法、电极、非酶葡萄糖传感器和复合材料 | |
| Venkatesan et al. | Efficiency and stability improvements for room light dye-sensitized solar cells in the presence of electrochemically fabricated composite counter electrodes | |
| Cai et al. | Self-assembly of graphene oxide/polyaniline multilayer counter electrodes for efficient dye-sensitized solar cells | |
| Motlagh et al. | The charge transport characterization of the polyaniline coated carbon fabric as a novel textile based counter electrode for flexible dye-sensitized solar cell | |
| US20120248584A1 (en) | Nano/micro-sized diode and method of preparing the same | |
| Jouybar et al. | Electrochemically engineered lanthanum nickelate as a promising transparent hole-transport layer for bulk heterojunction polymer solar cells: an experimental and DFT study | |
| Utomo et al. | Fractional structured molybdenum oxide catalyst as counter electrodes of all-solid-state fiber dye-sensitized solar cells | |
| Kajana et al. | Structural and photoelectrochemical characterization of heterostructured carbon sheet/Ag2MoO4-SnS/Pt photocapacitor | |
| Sangiorgi et al. | Influence of electropolymerized polypyrrole optical properties on bifacial Dye-Sensitized Solar Cells | |
| Kim et al. | Toward robust photoelectrochemical operation of cuprous oxide nanowire photocathodes using a strategically designed solution-processed titanium oxide passivation coating | |
| Kawade et al. | Eosin-Y sensitized tin oxide (SnO2): Fabrication and its analysis | |
| KR101726127B1 (ko) | 블록 공중합체를 이용한 염료감응 태양전지용 상대전극 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 | |
| Duan et al. | Brand new 1D branched CuO nanowire arrays for efficient photoelectrochemical water reduction | |
| Chen et al. | PEDOT-based counter electrodes for dye-sensitized solar cells: rigid, flexible and indoor light applications | |
| Ahn et al. | Effect of interfacial blocking layer morphology on the solar peroxydisulfate production of WO3 nanoflakes | |
| Ishihara et al. | A novel tungsten trioxide (WO 3)/ITO porous nanocomposite for enhanced photo-catalytic water splitting | |
| PL246118B1 (pl) | Sposób otrzymywania aktywnego foto-elektrochemicznie, przewodzącego materiału na bazie nanorurek ditlenku tytanu opłaszczowanych polidopaminą | |
| CN1467305A (zh) | 在室温下制备二氧化钛薄膜的方法 | |
| Karim et al. | Effects of deposition time on of cobalt sulfide thin film electrode formation |