Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 92-111.

In this work, we demonstrate the fabrication of ordered and vertically oriented titanium dioxide nanotubes (TiO2 NT) array sensitized with graphitic carbon nitride (g-C3N4) nanosheets (g-C3N4 NS/TiO2 NT) as an attractive class of photocatalysts for the visible-light-driven photoelectrochemical oxidation of methanol. The topology of the fabricated g-C3N4 NS/TiO2 NT structures and their counterparts were investigated using X-ray powder diffraction (XRD) to study the phase and composition of the prepared materials. The morphological and topological characteristics of the prepared materials were studied using the scanning electron microscopy (SEM). Raman spectroscopy was employed to study the electronic properties of the composite material. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) provides information about the composition of the materials surface. Upon the fabrication, characterization, and use of the prepared structures for photoelectrochemical oxidation of methanol under visible-light illumination (50 W halogen lamp, 0.1 M KOH), the g-C3N4 NS/TiO2 NT array showed an increase in the photocurrent (96.2 µA cm-2) compared to the TiO2 NT electrode (79 µA cm-2) with 1.2 times enhancement factor. Moreover, decorating the TiO2 NT array resulted in enhanced dark light density that is 8.7 times more than that of the TiO2 NTs electrode. The improved photo- and electrochemical properties of the prepared g-C3N4 NS/TiO2 NT could arise from the synergistic effects of g-C3N4 NS decoration and the unique structural properties of the fabricated vertically-aligned TiO2 nanotube arrays

في هذا العمل، تم تحضير مصفوفات من أنابيب ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية المرتبة والموجهة رأسيا (TiO2 NT) مع صفائح نانوية من نيتريد الكربون الجرافيتي (g-C3N4) كفئة جذابة من المحفزات الضوئية للأكسدة الكهروكيميائية الضوئية المدفوعة بالضوء المرئي للميثانول. تم فحص طوبولوجيا بنية g-C3N4/ TiO2 NT المصنعة ومصادرها الاولية باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) والتحليل الطيفي لرامان. عند تصنيع وتوصيف واستخدام الهياكل المعدة للأكسدة الكهروكيميائية الضوئية للميثانول تحت إضاءة الضوء المرئي (باستخدام مصباح هالوجين 50 واط ، 0.1 مولار من هيدروكسيد البوتاسيوم) ، أظهرت مجموعة g-C3N4/ TiO2 NT زيادة في التيار الضوئي ( 96.2 ميكرو امبير لكل سم2) مقارنة بقطب TiO2 NT (79 ميكرو امبير لكل سم2) مع عامل تحسين 1.2 مرة. علاوة على ذلك ، أدى تزيين مجموعة TiO2 NT إلى تحسين كثافة االتيار 8.7 مرة من قطب TiO2 NT في الظروف المظلمة. يرجح ان يكون السبب في تحسين الخصائص الضوئية والكهروكيميائية ل g-C3N4/ TiO2 المحضرة يرجع الى التأثيرات التآزرية لزخرفة g-C3N4 والخصائص الهيكلية الفريدة لمصفوفات الأنابيب النانوية TiO2 المصنعة و الموجهة رأسيا.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.