Abstract The simultaneous existence of visible light photocatalytic activity and high temperature anatase phase stability up to 900 °C in undoped TiO 2 is reported for the first time. These properties are achieved by the in‐situ generation of oxygen through the thermal decomposition of peroxo‐titania complex (formed by the precursor modification with H 2 O 2 ). Titania containing the highest amount of oxygen (16 H 2 O 2 ‐TiO 2 ) retains 100% anatase phase even at 900 °C, where as the control sample exists as 100% rutile at this temperature. The same composition exhibits a six‐fold and two‐fold increase in visible light photocatalytic activities in comparison to the control sample and the standard photocatalyst Degussa P‐25 respectively. Among the various para­meters affecting the photocatalytic action, such as band gap narrowing, textural properties, crystallite size, and anatase phase stability, band gap narrowing was identified as the major factor responsible for the visible light photocatalytic activity. Increased Ti–O–Ti bond strength and upward shifting of the valence band (VB) maximum, which is responsible for the high temperature stability and visible light activity respectively, are identified from FT–IR, XPS, and photoluminescence (PL) spectroscopic studies. It is therefore proposed that the oxygen excess defects present in these titania samples are responsible for the high temperature stability and enhanced visible light photocatalytic activities.

Nitrogen doped anatase-rutile heterojunctions are successfully synthesized through an ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) modified sol−gel process. An FT-IR study of EDTA modified TiO2 gel confirms the existence of an ionic intermediate (as indicated by a Δν value of 233 cm−1). Differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy are employed to study the phase evolution, phase purity, and crystallite size of samples. Formations of O−Ti−N and N−Ti−N bonds in calcined samples are confirmed using XPS and FT-IR spectroscopy. All EDTA modified samples show significantly higher visible light photocatalytic activity than the unmodified sample. The most active nitrogen doped heterojunction obtained at 400 °C exhibits 9-fold visible light activity in comparison to the standard photocatalyst Degussa P-25. It is proposed that the photo excited electrons (from the visible midgap level) are effectively transferred from the conduction band of anatase to that of rutile causing effective electron−hole separation, which is responsible for the higher visible light activity and lower photoluminescence (PL) intensity.

Visible-light-induced antibacterial activity of carbon-doped anatase-brookite titania nano-heterojunction photocatalysts are reported for the first time. These heterostructures were prepared using a novel low temperature (100 °C) nonhydrothermal low power microwave (300 W) assisted method. Formation of interband C 2p states was found to be responsible for the band gap narrowing of the carbon doped heterojunctions. The most active photocatalyst obtained after 60 min of microwave irradiation exhibits a 2-fold higher visible-light induced photocatalytic activity in contrast to the standard commercial photocatalyst Evonik-Degussa P-25. Staphylococcus aureus inactivation rate constant for carbon-doped nano-heterojunctions and the standard photocatalyst was 0.0023 and -0.0081 min(-1), respectively. It is proposed that the photoexcited electrons (from the C 2p level) are effectively transferred from the conduction band of brookite to that of anatase causing efficient electron-hole separation, which is found to be responsible for the superior visible-light induced photocatalytic and antibacterial activities of carbon-doped anatase-brookite nano-heterojunctions.

Abstract The rising demand for efficient energy storage in flexible electronics is driving the search for materials that are well‐suited for the fabrication of these devices. Layered Double Hydroxides (LDHs) stand out as a remarkable material with a layered structure that embodies exceptional electrochemical properties. In this study, both double‐shelled and single‐shelled NiFe‐Layered Double Hydroxide (LDH) particles are prepared using spindle‐shaped MIL‐101(Fe) as the template. These NiFe‐LDH particles are then utilized to develop a flexible energy storage device. Transmission electron microscopy(TEM) analysis revealed that the as‐synthesized NiFe‐LDH particles transformed into hollow single‐shells from a double‐shelled structure as the aging time increased, which significantly influenced the electrochemical performances. Despite the decreasing specific capacitance and energy density with longer etching times, the sample etched for 2 h (NiFe‐LDH 2h) demonstrated the highest capacitance of 9.24 mF·cm⁻ 2 and an energy density of 0.46 µW·h·cm⁻ 2 , highlighting its promising performance for energy storage applications. X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis revealed the highest Ni 2+ : Ni 3+ ratio, and Fe: Ni ratio for NiFe‐ LDH 2h samples, which further influences the energy storage properties. The ability to maintain the high performance of these materials across different bending angles further emphasizes its versatility and relevance in emerging flexible electronics markets.

Managing iodine formation is crucial for realising efficient and stable perovskite photovoltaics. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) is a widely adopted hole transport material, particularly for perovskite solar cells (PSCs). However,...