Study of the photocatalytic degradation of the Orange II dye, when titania is doped with Ag and graphene

Abstract

En este estudio se prepararon catalizadores como TiO₂, Ag/TiO₂, óxido de grafeno/TiO₂, fueron sintetizados por el método sol-gel y calcinados a 450°C. Los catalizadores fueron estudiados analizado la difracción de rayos X, espectroscopia Raman y MEB. Se probaron las propiedades fotocatalíticas en la degradación del colorante Naranja II, usando luz visible. Las muestras tienen estructuras cristalinas con la fase anatasa, y son materiales mesoporosos. En el estudio de MEB se identificaron las láminas de óxido de grafeno y la existencia de partículas de plata sobre las partículas del TiO₂. Además, se propusieron los mecanismos que explican los pasos de la activación de los sitios fotocatalíticos de la titania y se aclaró como la plata y el grafeno evitan la recombinación del hueco-electrón.

In this study, catalysts such as TiO₂, Ag/TiO₂, graphene oxide/TiO₂ were prepared, synthesized by the sol-gel method and calcined at 450°C. The catalysts were studied by analyzing X-ray diffraction, Raman spectroscopy and SEM. The photocatalytic properties in the degradation of Orange II dye was tested using visible light. The samples have crystalline structures with the anatase phase, and are mesoporous materials. In the SEM study, the graphene oxide sheets and the existence of silver particles on the TiO₂ particles were identified. In addition, the mechanisms that explain the activation steps of the photocatalytic sites of titania were proposed and it was clarified how silver and graphene prevent hole-electron recombination.