The photocatalytic activity of TiO2 under visible light using to degrade the organic and the biological contaminants.

Celem pracy było wytworzenie i charakterystyka hybrydowych organiczno-nieorganicznych materiałów fotokatalitycznych. Do badań zsyntetyzowano materiały, modyfikując dostępne komercyjnie materiały TiO2, katecholem oraz jego chloropochodnymi – chlorokatecholem oraz dichlorokatecholem. Celem działania, było dążenie do otrzymania materiałów modyfikowanych powierzchniowo, aktywnych w obszarze światła widzialnego. Modyfikację powierzchni potwierdzono metodą spektroskopii UV-Vis, obserwując powstawanie nowego, szerokiego pasma w zakresie 400-500 nm, co wskazuje na wytworzeni kompleksu powierzchniowego jonu tytanu(IV). Dlatego kolejnym etapem było zestawienie ze sobą fotoaktywności analizowanych materiałów w różnych zakresach spektralnych. Analiza dotyczyła również wydajności generowania reaktywnych form tlenu w układach na bazie modyfikowanego tlenku tytanu(IV). Generowanymi formami ROS były rodniki hydroksylowe wykrywane metodą hydroksylacji kwasu tereftalowego z następczą detekcją fluorescencyjną. Otrzymane wyniki zestawiono względem niemodyfikowanych materiałów – Hombikat UV100 i Degussa P25. Badania miały na celu określić możliwość aktywacji procesu fotokatalitycznego, względem wodnych zanieczyszczeń organicznych. Badania fotoelektrochemiczne wykazały znaczną fotosensybilizację TiO2 w zakresie do 650 nm dla materiału Hombikat UV100 modyfikowanego dichlorokatecholem, co umożliwia wykorzystanie energii z zakresu światła widzialnego dostępnego w świetle słonecznym docierającego do powierzchni Ziemi.The aim of the study was the generation and characterization of hybrid organic-inorganic photocatalytic materials. The study materials were synthesized by modifying commercially available materials TiO2, catechol and its halogen derivatives - chlorocatechol and dichloroatechol. Action plan, was to strive to obtain a surface-modified materials, active in the area of visible light. Surface modification was confirmed by UV-Vis spectroscopy, observing the formation of a new broad band in the range 400-500 nm, which indicates the formation of a surface ion titanium(IV). Therefore, the next step was the juxtaposition of photoactivity of the analyzed materials in different spectral bands. The analysis included the capacity to generate reactive oxygen species in the systems based on modified titanium dioxide. ROS generated forms hydroxyl radicals were detected by hydroxylation of terephthalic acid with subsequent fluorescence detection. The results are relative to non-modified materials - Hombikat UV100 and Degussa P25. The study aimed to determine the ability to activate the photocatalytic process, in relation to water organic pollutants. Photoelectrochemical studies showed a significant photosensitization of TiO2 in the range of 650 nm for Hombikat UV100 modified dichloroatechol, thereby enabling the energy of visible light available in sunlight reaching the earth's surface