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Confined Preparation of N-doped Commercial P25 TiO2 Photocatalysts with Fast Charge Separation by Argon-diluted Nitrogen Plasma Treatment

DOI:10.20964/2018.11.26 期刊:International Journal of Electrochemical Science 出版年份:2018 更新时间:2025-09-10 09:29:36
摘要: N-doped TiO2 attracts enormous attention due to its cheapness and excellent visible-light-driven photocatalytic activity. An approach assisted by Nitrogen plasma to synthesize the N-doped TiO2 is presented in our work by using commercial available Degussa P25 as raw material. X-ray photoelectron spectroscope (XPS) and transmission electron microscope (TEM) measurement results show that the evidence of N doping and the formation of surface disorder layer, which can both serve as active sites. Electrochemical characterizations verified the excellent photo-generated charge separation feature of the obtained N-doped P25 TiO2. High absorption of visible light, fast charge separation and numerous active sites ensure the excellent photocatalytic activity for the N-doped P25 TiO2 in the photo-oxidation of organic molecules in water. It is noteworthy that the Argon-assistant Nitrogen plasma treatment is superior to conventional pure Nitrogen plasma treatment because of confined Nitrogen ionization. From the results, this plasma treatment method may open up a new way to the application of plasma technology in the activation commercial materials.
作者: Shifei Kang,Lu Zhang,Tao Xu,Maofen He,Mengya Chen,Qiuhe Wang,Di Sun,Xijiang Chang
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Investigating the synthesis and photocatalytic activity of N-doped TiO2 using Nitrogen plasma treatment with commercial Degussa P25 as raw material.

The N-doped P25 TiO2 exhibits excellent visible-light-driven photocatalytic activity, attributed to high absorption of visible light, fast charge separation, and numerous active sites. The Argon-assistant Nitrogen plasma treatment is found to be superior to conventional pure Nitrogen plasma treatment, suggesting a new application of plasma technology in activating commercial materials.

The study focuses on the synthesis and initial characterization of N-doped TiO2, with limited discussion on the scalability of the plasma treatment process and long-term stability of the photocatalyst.

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