Ag-alapú fotoaktív anyagok előállítása, jellemzése és alkalmazhatósági vizsgálata: Synthesis, characterization and applicability of Ag-based photoactive materials

One of the most actual problems is the continuous decrease in clean water suitable for human consumption or industrial use. One of the main reasons for this is the use of organic pollutants (including organic dyes) used in industrial activities, their efficient removal being often challenging from wastewaters. Silver-based photocatalysts can be used efficiently in these processes due to their physicochemical properties (e.g. low band gap energy) and can be obtained relatively easily.Considering the aspects mentioned above, we focused our research on Ag3PO4 and AgBr-based photocatalysts, investigating their morpho-structural and optical properties, using XRD, SEM, and DRS. The photocatalytic efficiency of as-obtained semiconductors was investigated in the presence of an organic contaminant (methyl orange) under visible light irradiation, paying particular attention to the stability of our photoactive materials Kivonat Napjaink egyik legkiemelkedőbb problémája az emberi fogyasztásra vagy akár ipari felhasználásra alkalmas tiszta víz mennyiségének csökkenése. Ennek egyik oka az ipari tevékenységek során felhasznált szerves szennyezőanyagok (többek között festékek és színezőanyagok), melyek szennyvizeinkből történő eltávolítása gyakran nehézségekbe ütközik. Erre a problémára nyújthatnak megoldást az ezüst alapú fotokatalizátorok, amelyek fizikai-kémiai tulajdonságai alapján (alacsony tiltottsáv szélesség) látható fényben aktiválhatóak, emellett könnyen előállíthatóak.A fentiek alapján kutatásainkat két anyagcsoport irányába indítottuk el, kísérleteink során  Ag3PO4 és AgBr alapú fotokatalizátorokat állítottunk elő, majd vizsgáltuk ezek anyagszerkezeti és optikai jellemzőit (többek között XRD, SEM és DRS segítségével). Fotoaktív anyagaink aktivitását metilnarancs modellszennyező bontásával vizsgáltunk látható fény megvilágítása mellett, külön figyelmet szentelve a félvezetőnk stabilitásának.  &nbsp

Ag3PO4 tartalmú bioaktív üveg kompozitok előállítása, jellemzése és antibakteriális hatásának a vizsgálata: Synthesis, characterization, and antibacterial behavior analysis of the Ag3PO4 containing bioactive glass

Based on the low stability of the Ag nanoparticles and the high biocompatibility of phosphate-ion, this work deals with a combination of the above-mentioned two ions (Ag3PO4), and their application in biological systems. The precipitation synthesis method was used for Ag3PO4 synthesis. The microcrystals were analyzed by using scanning electron microscopy; X-ray diffractometry; infrared spectroscopy; and diffuse reflectance spectroscopy. The sol-gel method was used for the synthesis of bioactive glass, where the silver-phosphate was added in 3 different proportions (0; 0.1; 0.2; 0.4 mol%). Afterward, as-prepared samples were characterized by the above-mentioned methods and X-ray photoelectron spectroscopy. Antibacterial behavior of the samples was analyzed by using two different bacterial strains, where the composite, with 0.4% of Ag3PO4 resulted in the highest antibacterial character. Kivonat Az ezüst nanorészecskék gyenge stabilitását és a foszfát-ion erős biokompatibilitását alapul véve célunk volt ezen két ion együttes alkalmazása (Ag3PO4) és azok biológiai közegben való felhasználása. Az ezüst-foszfátok előállításakor csapadékképző reakciót alkalmaztunk. A mikrokristályokat pásztázó elektronmikroszkóp, röntgendiffraktométer, infravörös spektrométer és diffúz reflexiós spektrofotométer segítségével jellemeztünk. Az ezüst-foszfátot 3 különböző mennyiségben (0; 0,1; 0,2; 0,4 mol%) adagoltuk a bioaktív üveg rendszerébe, szol-gél módszert alkalmazva. Majd a fent említett műszerek segítségével és röntgen fotoelektron spektroszkóppal vizsgáltuk a szerkezeti, optikai és morfológiai változásokat. A minták antibakteriális hatását két különböző baktériumtörzsön vizsgáltuk, ahol azt vettük észre, hogy a 0,4% Ag3PO4-t tartalmazó minta rendelkezett a legmagasabb antibakteriális hatással.&nbsp

Rapid Synthesis Method of Ag₃PO₄ as Reusable Photocatalytically Active Semiconductor

The widespread use of Ag3PO4 is not surprising when considering its higher photostability compared to other silver-based materials. The present work deals with the facile precipitation method of silver phosphate. The effects of four different phosphate sources (H3PO4, NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4·12 H2O) and two different initial concentrations (0.1 M and 0.2 M) were investigated. As the basicity of different phosphate sources influences the purity of Ag3PO4, different products were obtained. Using H3PO4 did not lead to the formation of Ag3PO4, while applying NaH2PO4 resulted in Ag3PO4 and a low amount of pyrophosphate. The morphological and structural properties of the obtained samples were studied by X-ray diffractometry, diffuse reflectance spectroscopy, scanning electron microscopy, infrared spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. The photocatalytic activity of the materials and the corresponding reaction kinetics were evaluated by the degradation of methyl orange (MO) under visible light. Their stability was investigated by reusability tests, photoluminescence measurements, and the recharacterization after degradation. The effect of as-deposited Ag nanoparticles was also highlighted on the photostability and the reusability of Ag3PO4. Although the deposited Ag nanoparticles suppressed the formation of holes and reduced the degradation of methyl orange, they did not reduce the performance of the photocatalyst