Published November 15, 2022 | Version v1
Publication Open

Effect of Poling on Photocatalysis, Piezocatalysis, and Photo–Piezo Catalysis Performance of BaBi<sub>4</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>15</sub> Ceramics

Creators

  • 1. Indian Institute of Technology Mandi
  • 2. Anyang University
  • 3. Hanyang University
  • 4. King Khalid University
  • 5. University of Sfax

Description

This study focuses on analyzing the poling effect of BaBi4Ti4O15 (BBT) on the basis of photo and piezo-catalysis performance. BBT powder is prepared via a solid state reaction followed by calcination at 950 °C for 4 h. BBT is characterized by an X-ray diffractometer, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. The optical bandgap of BBT is evaluated with the help of Tauc's plot and found to be 3.29 eV, which comes in the photon energy range of ultra-violet radiation. BBT powder is poled by using Corona poling in the presence of 2 kV mm-1 of electric field. An aqueous solution of methyl blue (MB) dye in the presence of UV radiation is used to evaluate the photo/piezocatalysis performance. Photocatalysis, piezocatalysis, and photo-piezo catalysis degradation efficiencies of poled and unpoled BBT powder are tested for 120 min of UV light irradiation. Photo-piezocatalysis shows degradation efficiencies of 62% and 40% for poled and unpoled BBT powder, respectively. Poling of BBT powder shows significant enhancement in degradation performance of MB dye in aqueous solution. Scavenger tests are also performed to identify reactive species.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تركز هذه الدراسة على تحليل تأثير استقطاب BaBi4Ti4O15 (BBT) على أساس الصورة وأداء التحفيز الإجهادي. يتم تحضير مسحوق BBT عن طريق تفاعل الحالة الصلبة يليه التكليس عند 950 درجة مئوية لمدة 4 ساعات. يتميز BBT بمقياس حيود الأشعة السينية، والمجهر الإلكتروني الماسح، ومطياف رامان، ومطياف الإلكترون الضوئي بالأشعة السينية. يتم تقييم فجوة النطاق البصري لـ BBT بمساعدة مؤامرة Tauc ووجد أنها 3.29 eV، والتي تأتي في نطاق طاقة الفوتون للإشعاع فوق البنفسجي. يتم تلميع مسحوق BBT باستخدام تلميع كورونا في وجود 2 كيلو فولت مم -1 من المجال الكهربائي. يتم استخدام محلول مائي من صبغة الميثيل الأزرق (MB) في وجود الأشعة فوق البنفسجية لتقييم أداء الصورة/التحفيز الإجهادي. يتم اختبار كفاءات التحفيز الضوئي، والتحفيز الإجهادي، وتحفيز التحفيز الإجهادي الضوئي لمسحوق BBT المصقول وغير المصقول لمدة 120 دقيقة من الأشعة فوق البنفسجية. يُظهر التحفيز الإجهادي الضوئي كفاءات تدهور بنسبة 62 ٪ و 40 ٪ لمسحوق ثنائي الفينيل متعدد البروم الملولب وغير الملولب، على التوالي. يُظهر طلاء مسحوق ثنائي الفينيل متعدد البروم تحسنًا كبيرًا في أداء تحلل صبغة بروميد الميثيل في المحلول المائي. كما يتم إجراء اختبارات الكسح لتحديد الأنواع المتفاعلة.

Translated Description (French)

Cette étude se concentre sur l'analyse de l'effet poling de BaBi4Ti4O15 (BBT) sur la base des performances de photo et de piézo-catalyse. La poudre de BBT est préparée par une réaction à l'état solide suivie d'une calcination à 950 °C pendant 4 h. BBT est caractérisé par un diffractomètre à rayons X, une microscopie électronique à balayage, une spectroscopie Raman et une spectroscopie photoélectronique à rayons X. La bande interdite optique de BBT est évaluée à l'aide du tracé de Tauc et s'avère être de 3,29 eV, ce qui se situe dans la plage d'énergie des photons du rayonnement ultraviolet. La poudre BBT est polarisée en utilisant le poling Corona en présence de 2 kV mm-1 de champ électrique. Une solution aqueuse de colorant bleu de méthyle (MB) en présence de rayonnement UV est utilisée pour évaluer les performances de photo/piézocatalyse. Les efficacités de dégradation de la photocatalyse, de la piézocatalyse et de la photocatalyse piézoélectrique de la poudre BBT polarisée et non polarisée sont testées pour 120 min d'irradiation par la lumière UV. La photo-piézocatalyse montre des efficacités de dégradation de 62 % et 40 % pour les poudres BBT polarisées et non polarisées, respectivement. Le polissage de la poudre de BBT montre une amélioration significative des performances de dégradation du colorant MB en solution aqueuse. Des tests de piégeage sont également effectués pour identifier les espèces réactives.

Translated Description (Spanish)

Este estudio se centra en analizar el efecto de polarización de BaBi4Ti4O15 (BBT) sobre la base del rendimiento de la foto y la piezo-catálisis. El polvo de BBT se prepara mediante una reacción en estado sólido seguida de calcinación a 950 °C durante 4 h. BBT se caracteriza por un difractómetro de rayos X, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía Raman y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X. La brecha de banda óptica de BBT se evalúa con la ayuda de la gráfica de Tauc y se encuentra que es 3.29 eV, que viene en el rango de energía de fotones de la radiación ultravioleta. El polvo BBT se polariza mediante el uso de polarización Corona en presencia de 2 kV mm-1 de campo eléctrico. Se utiliza una solución acuosa de colorante azul de metilo (MB) en presencia de radiación UV para evaluar el rendimiento de la foto/piezocatálisis. Las eficiencias de degradación de fotocatálisis, piezocatálisis y fotopiezocatálisis del polvo BBT polarizado y no polarizado se prueban durante 120 min de irradiación de luz UV. La fotopiezocatálisis muestra eficiencias de degradación del 62% y 40% para el polvo BBT polarizado y no polarizado, respectivamente. La polarización del polvo BBT muestra una mejora significativa en el rendimiento de degradación del colorante MB en solución acuosa. También se realizan pruebas de carroñero para identificar especies reactivas.

Files

gch2.202200142.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a99b5adb090dee7e1fe6e037375b793d
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير البولنغ على التحفيز الضوئي، والتحفيز الإجهادي، وتحفيز الصور الإجهادية أداء بابي<sub>4</sub>تي<sub>4</sub>أو<sub>15</sub> السيراميك
Translated title (French)
Effet de la polarisation sur la photocatalyse, la piézocatalyse et les performances de photocatalyse piézoélectrique des céramiques BaBi<sub>4</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>15</sub>
Translated title (Spanish)
Efecto de la polarización en el rendimiento de la fotocatálisis, la piezocatálisis y la fotopiezocatálisis de la cerámica BaBi<sub>4</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>15</sub>

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4309033114
DOI
10.1002/gch2.202200142

Is supplement to
https://openalex.org/W4285014269 (Other)
https://openalex.org/W4206705371 (Other)
https://openalex.org/W2782674954 (Other)
https://openalex.org/W2764322019 (Other)
https://openalex.org/W2364592695 (Other)
https://openalex.org/W2244392118 (Other)
https://openalex.org/W2033088111 (Other)
https://openalex.org/W1990434283 (Other)
https://openalex.org/W1981705182 (Other)
https://openalex.org/W1548571312 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W1965717492
  • https://openalex.org/W1983933336
  • https://openalex.org/W1984885861
  • https://openalex.org/W1986794305
  • https://openalex.org/W1995950324
  • https://openalex.org/W2012254064
  • https://openalex.org/W2026336785
  • https://openalex.org/W2032174000
  • https://openalex.org/W2032993878
  • https://openalex.org/W2033302806
  • https://openalex.org/W2034461400
  • https://openalex.org/W2040697085
  • https://openalex.org/W2044865687
  • https://openalex.org/W2049082993
  • https://openalex.org/W2050733757
  • https://openalex.org/W2057687482
  • https://openalex.org/W2079877131
  • https://openalex.org/W2095534151
  • https://openalex.org/W2111632172
  • https://openalex.org/W2138007064
  • https://openalex.org/W2150173162
  • https://openalex.org/W2312716509
  • https://openalex.org/W2318128140
  • https://openalex.org/W2325413950
  • https://openalex.org/W2417553123
  • https://openalex.org/W2417589662
  • https://openalex.org/W2502457455
  • https://openalex.org/W2507657534
  • https://openalex.org/W2520455602
  • https://openalex.org/W2591169970
  • https://openalex.org/W2776789349
  • https://openalex.org/W2777332702
  • https://openalex.org/W2801738911
  • https://openalex.org/W2901157529
  • https://openalex.org/W2956004432
  • https://openalex.org/W4211152862
  • https://openalex.org/W4250983847