1. Facile photocatalytic immobilization strategy for P-25 TiO2 nanoparticles on low density polyethylene films and their UV-A photo-induced super hydrophilicity and photocatalytic activity
- Author
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Daniel Pais-Ospina, Julián A. Rengifo-Herrera, Diego A. Marín-Silva, Luis Rene Pizzio, Paula Osorio-Vargas, John J. Alvear-Daza, Laura Cristina Damonte, and Adriana Pinotti
- Subjects
Materials science ,SELF-CLEANING SURFACES ,POLYMER FUNCTIONALIZATION ,Nanoparticle ,02 engineering and technology ,IMMOBILIZATION OF TIO2SUPER-HYDROPHILICITY ,Química Inorgánica y Nuclear ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,Catalysis ,chemistry.chemical_compound ,Irradiation ,chemistry.chemical_classification ,Ciencias Químicas ,General Chemistry ,Polymer ,Polyethylene ,021001 nanoscience & nanotechnology ,0104 chemical sciences ,Low-density polyethylene ,chemistry ,Chemical engineering ,Photocatalysis ,Surface modification ,0210 nano-technology ,CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS - Abstract
Immobilization of TiO2-P-25 nanoparticles on low-density polyethylene films (LDPE) was successfully achieved through a simple and facile photocatalytic procedure leading to the polymer surface functionalization (generating -C = O species) by TiO2 photo-induced •OH radicals. A systematic study through a response surface methodology (RSM) of type central composite experimental design (DCC)-23 in 3 blocks to find optimal conditions of irradiation time, pH and P-25 amounts was performed. It was found that circumneutral pH (5.0), low amounts of P-25 nanoparticles (0.4 g L-1) and irradiation times of 5 h (LDPE-P25-5 films) may be the best immobilization conditions. This was confirmed by SEM-EDS micrographs and AFM images. LDPE-P25-5 films exhibited the best photocatalytic activity removing malachite green and it was also observed an interesting UV-A photo-induced super hydrophilicity since angle contact dropped from 118 to 4° after 60 min of UV-A irradiation. Furthermore, LDPE-P25-5 film kept its photoinduced self-cleaning properties after 4 reusing cycles (8 h of continuous UV-A + visible irradiation). These findings suggest that this simple and facile photocatalytic procedure may allow the preparation of TiO2-polymeric films with interesting properties to be applied as photoinduced self-cleaning surfaces. Fil: Alvear Daza, John Jairo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina Fil: Pais Ospina, Daniel. Universidad Tecnológica de Pereira; Colombia Fil: Marín Silva, Diego Alejandro. Universidad del Bío-Bío. Departamento de Ingeniería en Maderas. Escuela de Ingeniería Química; Chile. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina Fil: Pinotti, Adriana Noemi. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina. Universidad del Bío-Bío. Departamento de Ingeniería en Maderas. Escuela de Ingeniería Química; Chile Fil: Damonte, Laura Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Austral. Facultad de Ingeniería; Argentina Fil: Pizzio, Luis Rene. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina Fil: Osorio Vargas, Paula. Universidad Tecnológica de Pereira; Colombia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina Fil: Rengifo Herrera, Julian Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina
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- 2021
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