Fe<sup>3+</sup>-doped Anatase TiO<sub>2</sub> with d–d Transition, Oxygen Vacancies and Ti<sup>3+</sup> Centers: Synthesis, Characterization, UV–vis Photocatalytic and Mechanistic Studies
Notice bibliographique
Résumé
The current work emphasizes the preparation, characterization, recyclability, stability, and mechanistic study of nanosized Fe 3+ -doped TiO 2 photocatalyst. The structural, optical, and photocatalytic properties of undoped and doped TiO 2 were studied by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), N 2 absorption–desorption, UV–vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), photoluminescence (PL), electron spin resonance (ESR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman and UV–visible spectroscopy. XRD analysis showed that prepared powders with different iron content (200, 100, 50, and 25 molar ratios) consisted of only anatase phase. FTIR study confirmed the chelation of acetate with titanium precursor through the bidentate bridge mode; as a result, the condensation pathways are effectively altered by the acetate ligands favoring the formation of the anatase phase, this result gives further confirmation to the XRD analysis. A decrease in charge carrier recombination rate and the presence of oxygen vacancies and related Ti 3+ centers in the prepared photocatalysts were confirmed through PL and EPR spectroscopic studies. XPS results have indicated the presence of dopant electronic states (Fe 3+, Fe 2+ and Fe 4+ ), which could be due to substitution of Fe 3+ ions in-place of Ti 4+ in the crystal lattice. UV–vis DRS spectrum showed that undoped TiO 2 exhibits an absorption edge in the UV region, the position of which was shifted toward the visible region on incorporation of Fe 3+ into it. This red shift of the optical absorption in doped TiO 2 was the outcome of d–d transition of Fe 3+ ( 2 T 2g → 2 A 2g, 2 T 1g ) and the charge transfer transition between interacting iron ions (Fe 3+ + Fe 3+ → Fe 4+ + Fe 2+ ). These Fe 3+ 3d states in addition to oxygen vacancies and Ti 3+ centers create band states, thereby favoring the electronic transition to these levels and resulting in narrowing of TiO 2 band gap. A direct confirmation is the increase in the magnitude of Urbach energy with the lowering in the band gap of Fe 3+ -TiO 2 . The production of hydroxyl radicals (OH – + h + → OH • ) which are the main scavengers for the photogenerated holes (h + ) was monitored by a PL technique using terephthalic acid (TA). The observed trend was TFe 50 > TFe 100 > TFe 25 > TFe 200 > TiO 2, implying that the TFe 50 powder produced an enhanced amount of OH • radicals under light irradiation, which helps in its highest photocatalytic activity against the degradation of methylene blue and 4-chlorophenol under UV and visible light irradiation.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».