Photoluminescent and photocatalytic properties of bismuth doped strontium aluminates blended with titanium dioxide |
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| Affiliation: | 1. Grupo de Espectroscopia de Materiales Avanzados y Nanoestructurados (GEMANA), Centro de Investigaciones en Óptica, A.P. 1-948, León, Guanajuato 37150 Mexico;2. Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas, Universidad Autónoma de Coahuila, Saltillo, Coahuila 25280, Mexico;3. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México, A.P. 1-1010, Querétaro 76000, Mexico;4. Instituto Mexicano del Petróleo, Lázaro Cárdenas 152, Col. Atepehuacan, México D.F. C.P. 07730, Mexico;1. Centre for Scientific and Applied Research, School of Basic Engineering and Sciences, PSN College of Engineering and Technology, Tirunelveli 627152, Tamil Nadu, India;2. Department of Electrical and Computer Engineering, Ajou University, Suwon 443 749, Republic of Korea;3. Department of Physics, Kalasalingam University, Krishnankoil 626 126, Tamil Nadu, India;4. Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV), Av. Instituto Politecnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco 07360, Mexico D.F., Mexico;1. Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Sierra Leona No. 530 Col. Lomas 2da. Sección, San Luis Potosí, S.L.P, México;2. Sección de Electrónica del Estado Sólido, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I.P.N., Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, San Pedro Zacatenco, C.P. 07360 México D.F., México;1. Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada, Instituto Politécnico Nacional, Ex–Hacienda de San Juan Molino. Km. 1.5. Tepetitla, Tlaxcala 90700, México;2. Universidad del Valle de Puebla, 3 Sur No. 5759. Col. El Cerrito. Puebla, Puebla 72440, México;3. Departamento de Ingeniería Eléctrica, SEES, CINVESTAV-IPN, Apartado Postal 14-740. México, D. F. 07000, México;4. Centro de Investigación en Dispositivos Semiconductores, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 14 Sur y Av. San Claudio Edif. 103C, Ciudad Universitaria, Col. San Manuel, Puebla, Puebla 72570, México;5. Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología del Instituto Politécnico Nacional, Avenida Acueducto S/N, Col. Barrio la Laguna, Ticomán, México, D.F. 07340, México;1. Departamento de Ingeniería Eléctrica-SEES, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, CINVESTAV-IPN, Apartado postal 14740, Mexico DF 07000, Mexico;2. Department of Nanotechnology, VIT University, Vellore, Tamil Nadu, India;1. Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, SEPI – ESIME – IPN, Av. Instituto Politécnico Nacional S/N, Col. Lindavista, México D.F. 07738, Mexico;2. Instituto Politécnico Nacional, SEPI – ESFM – IPN, Av. Instituto Politécnico Nacional S/N, Col. Lindavista, México D.F. 07738, Mexico;3. Instituto Politécnico Nacional, ESIME – IPN, Av. Instituto Politécnico Nacional S/N, Col. Lindavista, México D.F. 07738, Mexico;4. CIICAp Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Av. Universidad No. 1001, Col Chamilpa, Cuernavaca, Morelos, México C.P. 62209, Mexico;5. V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics at NASU, Kiev, Ukraine;6. Instituto Politécnico Nacional, ESIME – Ticomán, México D.F. 07340, Mexico |
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| Abstract: | Bismuth co-doped long persistent phosphor (LPP) powders were obtained by a combustion synthesis technique followed by a post-annealing under carbon atmosphere. Bismuth content was varied from 1.0 to 15.0 mol%. X-ray diffraction analysis revealed that the powders show mainly a mixture of three phases: the SrAl2O4, the SrAl14O25 and the Sr2Al6O11 crystalline phases. Photocatalyst composites were obtained by wet mixing of TiO2 anatase and LPP powders followed by annealing in air at 450 °C. Photoluminescence measured spectra under 380 nm excitation show a tunable emission from green (510 nm) to greenish-blue (463 nm) in which peak wavelength localization is related to the Bi content. Photoluminescence intensity decreases as Bi content increases. Degradation of methylene blue solutions, irradiated by UV light (254 nm), was monitored by the decrease of its 650 nm absorption peak in regular periods. The best photocatalytic activity is observed when in the composite blend a 2.0 mol% of Bi content was used, and complete methylene degradation is reached after 210 min. These photocatalyst composite powders are potential candidates to clean-up wastewater applications, and might be potential candidates for photocatalytic hydrogen generation in aqueous solutions. |
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| Keywords: | Photocatalyst Photoluminescence Bismuth Strontium Aluminates Phosphorescent |
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