Preparation of N-doped TiO2 particles by plasma surface modification

Abstract

A cold plasma is useful for surface modification of solid materials. In this work, plasma surface modification is tried to prepare visible-light active TiO2 particles of which the surface is doped with nitrogen. A film composed of the particles was formed on the surface of a glass substrate by spin-casting of TiO2 sol and then was sintered at 673 K. The film was treated with argon and nitrogen plasmas, in series. The plasma-treated film revealed visible-light absorption, in addition to ultraviolet-light absorption. Photocatalytic activity of the film was evaluated by using methylene blue and visible-light (wavelength > 420 nm). An increase of the photocatalytic activity in the film will be originated by the formation of Ti–N bonds which bring about the appearance of the visible-light activity. To cite this article: Y. Kenji et al., C. R. Chimie 9 (2006). La surface de matériaux solides peut être modifiée par plasma froid. Dans cette étude, la modification de surface par plasma est utilisée pour préparer des particules photoactives dans le visible de TiO2 dont la surface est dopée avec de l'azote. Une couche constituée des particules a été déposée par spin coating d'un sol de TiO2, sur un substrat de verre, suivi d'un recuit à 673 K. La couche a été traitée en série par plasmas argon et azote. La couche traitée par plasma absorbe, non seulement l'ultraviolet, mais aussi la lumière visible. L'activité catalytique de la couche a été évaluée en utilisant le bleue de méthylène et la lumière visible (longueur d'onde > 420 nm). L'augmentation de l'activité photocatalytique de la couche est due à la formation de liaisons Ti–N, qui sont à l'origine de l'activité dans le visible. Pour citer cet article : Y. Kenji et al., C. R. Chimie 9 (2006).