Removal of sunscreen compounds from swimming pool water using self-organized TiO2 nanotubular array electrodes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Highly ordered TiO2 nanotube arrays and photoelectrocatalytic oxidation of aromatic amine

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Toxicity assessment and degradation of disperse azo dyes by photoelectrocatalytic oxidation on Ti/TiO2 nanotubular array electrodes

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Bisphenol A removal from wastewater using self-organized TIO2 nanotubular array electrodes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Structural Effects of Nanotubes, Nanowires, and Nanoporous Ti/TiO2 Electrodes on Photoelectrocatalytic Oxidation of 4,4-Oxydianiline

The present work illustrates the effect of electrolyte composition on the self-organized TiO2 nanotube arrays electrode preparation. The influence of structural and surface morphology of the TiO2 nanotube-like anode on their photoactivity and photoelectrocatalytic performance was also investigated. TiO2 nanotubular array electrodes are grown by anodization of Ti foil in 0.25wt % NH4F/glycerol/water, but nanowires can be obtained in 4% HF-DMSO as supporting electrolyte, even when both are subjected to electrochemical anodization at 30V during 50 h. The morphological characteristics are analyzed by X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscope (FEG-SEM). The electrodes were successfully applied in photoelectrocatalytic oxidation of 4,4'-oxydianiline (ODAN) in aqueous solution, as a model of a harmful pollutant. Complete removal of the aromatic amine was obtained after 3 hours of photoelectrocatalytic treatment on nanotubular arrays electrodes.

Inactivation and disposal of by-products from Mycobacterium smegmatis by photoelectrocatalytic oxidation using Ti/TiO2-Ag nanotube electrodes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Decoration of Ti/TiO2 Nanotubes with Pt Nanoparticles for Enhanced UV-Vis Light Absorption in Photoelectrocatalytic Process

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Enhanced photoabsorption properties of composites of Ti/TiO2 nanotubes decorated by Sb2S3 and improvement of degradation of hair dye

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Highly Ordered TiO2 Nanotubes for Electrochemical Sensing of Hair Dye Basic Brown 17

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Silver ion release from electrodes of nanotubes of TiO2 impregnated with Ag nanoparticles applied in photoelectrocatalytic disinfection

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Enhanced photoelectrocatalytic degradation of an acid dye with boron-doped TiO2 nanotube anodes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Improving the Photoelectrochemical Response of TiO2 Nanotubes upon Decoration with Quantum-Sized Anatase Nanowires

TiO2 nanotubes (NTs) have been widely used for a number of applications including solar cells, photo(electro)chromic devices, and photocatalysis. Their quasi-one-dimensional morphology has the advantage of a fast electron transport although they have a relatively reduced interfacial area compared with nanoparticulate films. In this study, vertically oriented, smooth TiO2 NT arrays fabricated by anodization are decorated with ultrathin anatase nanowires (NWs). This facile modification, performed by chemical bath deposition, allows to create an advantageous self-organized structure that exhibits remarkable properties. On one hand, the huge increase in the electroactive interfacial area induces an improvement by 1 order of magnitude in the charge accumulation capacity. On the other hand, the modified NT arrays display larger photocurrents for water and oxalic acid oxidation than bare NTs. Their particular morphology enables a fast transfer of photogenerated holes but also efficient mass and electron transport. The importance of a proper band energy alignment for electron transfer from the NWs to the NTs is evidenced by comparing the behavior of these electrodes with that of NTs modified with rutile NWs. The NT-NW self-organized architecture allows for a precise design and control of the interfacial surface area, providing a material with particularly attractive properties for the applications mentioned above.

Wettability behavior of nanotubular TiO2 intended for biomedical applications

Nanotubes have been subject of studies with regard to their ability to promote differentiation of several cells lines. Nanotubes have been used to increase the roughness of the implant surfaces and to improve bone tissue integration on dental implant. In this study TiO2 nanotube layer prepared by anodic oxidation was evaluated. Nanotube formation was carried out using Glycerol-H2O DI(50-50 v/v)+NH4F(0,5 a 1,5% and 10-30V) for 1-3 hours at 37ºC. After nanostructure formation the topography of surface was observed using field-emission-scanning-microscope (FE-SEM). Contact angle was evaluated on the anodized and non-anodized surfaces using a water contact angle goniometer in sessile drop mode with 5 μL drops. In the case of nanotube formation and no treatment surface were presented 39,1° and 75,9°, respectively. The contact angle describing the wettability of the surface is enhanced, more hydrophilic, on the nanotube surfaces, which can be advantageous for enhancing protein adsorption and cell adhesion.

MEMS-based Tunable Optical Filter Arrays for Nano-Spectrometer in the Visible Spectral Range

Optische Spektrometer sind bekannte Instrumente für viele Anwendungen in Life Sciences, Produktion und Technik aufgrund ihrer guten Selektivität und Sensitivität zusammen mit ihren berührungslosen Messverfahren. MEMS (engl. Micro-electro-mechanical system)-basierten Spektrometer werden als disruptive Technologie betrachtet, in der miniaturisierte Fabry-Pérot Filter als sehr attraktiv für die optische Kommunikation und 'Smart Personal Environments', einschließlich des medizinischen Anwendungen, zu nennen sind. Das Ziel dieser Arbeit ist, durchstimmbare Filter-Arrays mit kostengünstigen Technologien herzustellen. Materialien und technologische Prozesse, die für die Herstellung der Filter-Arrays benötigt werden, wurden untersucht. Im Rahmen dieser Arbeit, wurden durchstimmbare Fabry Pérot Filter-Arrays für den sichtbaren Spektralbereich untersucht, die als Nano-Spektrometer eingesetzt werden. Darüber hinaus wurde ein Modell der numerischen Simulation vorgestellt, die zur Ermittlung eines optimales geometrisches Designs verwendet wurde, wobei sich das Hauptaugenmerk der Untersuchung auf die Durchbiegung der Filtermembranen aufgrund der mechanischen Verspannung der Schichten richtet. Die geometrische Form und Größe der Filtermembranen zusammen mit der Verbindungsbrücken sind von entscheidender Bedeutung, da sie die Durchbiegung beeinflussen. Lange und schmale Verbindungsbrücken führen zur stärkeren Durchbiegung der Filtermembranen. Dieser Effekt wurde auch bei der Vergrößerung der Durchmesser der Membran beobachtet. Die Filter mit spiralige (engl. curl-bent) Verbindungsbrücken führten zu geringerer Deformation als die mit geraden oder gebogenen Verbindungsbrücken. Durchstimmbare Si3N4/SiO2 DBR-basierende Filter-Arrays wurden erfolgreich hergestellt. Eine Untersuchung über die UV-NIL Polymere, die als Opferschicht und Haltepfosten-Material der Filter verwendet wurden, wurde durchgeführt. Die Polymere sind kompatibel zu dem PECVD-Verfahren, das für die Spiegel-Herstellung verwendet wird. Die laterale Strukturierung der DBR-Spiegel mittels des RIE (engl. Reactive Ion Etching)-Prozesses sowie der Unterätz-Prozess im Sauerstoffplasma zur Entfernung der Opferschicht und zum Erreichen der Luftspalt-Kavität, wurden durchgeführt. Durchstimmbare Filter-Arrays zeigten einen Abstimmbereich von 70 nm bei angelegten Spannungen von weniger als 20 V. Optimierungen bei der Strukturierung von TiO2/SiO2 DBR-basierenden Filtern konnte erzielt werden. Mit der CCP (engl. Capacitively Coupling Plasma)-RIE, wurde eine Ätzrate von 20 nm/min erreicht, wobei Fotolack als Ätzmaske diente. Mit der ICP (engl. Inductively Coupling Plasma)-RIE, wurden die Ätzrate von mehr als 60 nm/min mit einem Verhältniss der Ar/SF6 Gasflüssen von 10/10 sccm und Fotolack als Ätzmasken erzielt. Eine Ätzrate von 80 bis 90 nm/min wurde erreicht, hier diente ITO als Ätzmaske. Ausgezeichnete geätzte Profile wurden durch den Ätzprozess unter Verwendung von 500 W ICP/300 W RF-Leistung und Ar/SF6 Gasflüsse von 20/10 sccm erreicht. Die Ergebnisse dieser Arbeit ermöglichen die Realisierung eines breiten Spektralbereichs der Filter-Arrays im Nano-Spektrometer.

Formation of titania nanotube arrays by anodisation: DOE approach

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)