TiO2-anatase modified by carbon as the photocatalyst under visible light

The photocatalytic oxidation of phenol in water under a visible light over anatase-type titanium dioxide (Tytanpol A11, Poland), modified by carbon deposited via n-hexane carbonisation, was investigated. The catalysts, which had small (0–0.2 mass%) and high (0.69–0.85 mass%) contents of carbon showed a little lower catalytic photoactivity than pristine TiO2. However, the catalyst with high content of carbon (0.85 mass%) gave almost 14-times lower turbidity in the phenol solution after the photocatalyst sedimentation. These two factors depend on the carbon content and have an influence on the ‘practical efficiency’ of the catalysts. The ‘practical efficiency’ of the catalyst under visible light, calculated from these two factors, was therefore 14-times higher for the catalyst containing 0.85 mass% carbon (whereas for UV radiation, it was found to be lower – 0.2 mass% –; this is the result of a previous work). The surface modification of the catalyst with 0.85% carbon seemed to be stable under visible light. The deposition of carbon on TiO2 by carbonisation of n-hexane was supposed to lead to obtain the catalyst, which could be easily used in a water-treatment system under visible light. To cite this article: A.W. Morawski et al., C. R. Chimie 9 (2006).

RésuméL’oxydation photocatalytique du phénol dans l’eau à la lumière visible a été étudiée sur le dioxyde de titane de type anatase (Tytanpol A11, Pologne), modifié par du carbone déposé par carbonisation du n-hexane. Les catalyseurs de teneur en carbone faible (0–0,2 % en masse) ou forte (0,69–0,85 % en masse) ont montré une activité photocatalytique un peu moindre que celle du TiO2 initial. Cependant, le catalyseur de teneur en carbone la plus élevée (0,85 % en masse) a révélé une turbidité presque 14 fois plus faible dans la solution de phénol après sédimentation du photocatalyseur. Ces deux facteurs dépendent du contenu de carbone et ont une influence sur l’« efficacité pratique » du catalyseur. L’« efficacité pratique » du catalyseur sous la lumière visible, calculée à partir de ces deux facteurs, a été trouvée 14 fois plus élevée pour le catalyseur contenant 0,85 % en masse de carbone, alors que, pour le rayonnement UV, elle a été trouvée plus faible (0,2 % en masse), d’après le résultat d’un travail antérieur. Une modification de surface du catalyseur avec 0,85 % de carbone semble être stable à la lumière visible. Le dépôt du carbone sur TiO2 obtenu par carbonisation du n-hexane a été supposé mener à l’obtention du catalyseur, lequel peut être utilisé facilement pour le traitement de l’eau à la lumière visible. Pour citer cet article : A.W. Morawski et al., C. R. Chimie 9 (2006).