Multicatalytic activities (photocatalysis, piezocatalysis, and pyrocatalysis) of ferroelectric ceramics Ba0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3 (BCZTO) were studied. Maximum degradations (89% and 81%) were achieved in piezo-photocatalytic experiments for degradation of Rhodamine B (RB) and ciprofloxacin. Similarly, 95% degradation of RB was achieved during pyrocatalysis in 250 heating/cooling cycles. Antibacterial performance of ceramics was analyzed with the help of Gram-positive and Gram-negative bacteria-killing processes. The bacterial colony formation drops to zero in 90 min with poled samples of BCZTO ceramics. The poled samples performed much better than that of the unpoled samples in all the catalytic reactions as well as in the bacterial killing process.
REFERENCES
1.
R.
Molinari
, F.
Pirillo
, M.
Falco
, V.
Loddo
, and L.
Palmisano
, Chem. Eng. Process.
43
, 1103
(2004
). 2.
M.
Pelaez
, N. T.
Nolan
, S. C.
Pillai
, M. K.
Seery
, P.
Falaras
, A. G.
Kontos
, P. S. M.
Dunlop
, J. W. J.
Hamilton
, J. A.
Byrne
, K.
O’Shea
, M. H.
Entezari
, and D. D.
Dionysiou
, Appl. Catal. B
125
, 331
(2012
). 3.
K.
Mori
, H.
Yamashita
, and M.
Anpo
, RSC Adv.
2
, 3165
(2012
). 4.
A.
Fujishima
and K.
Honda
, Nature
238
, 37
–38
(1972
). 5.
A.
Chauhan
, M.
Sharma
, S.
Kumar
, S.
Thirumalai
, R. V.
Kumar
, and R.
Vaish
, J. Hazard. Mater.
381
, 120883
(2020
). 6.
A. B.
Djurišić
, Y. H.
Leung
, and A. M.
Ching Ng
, Mater. Horizons
1
, 400
(2014
). 7.
M.
Antoniadou
, V. M.
Daskalaki
, N.
Balis
, D. I.
Kondarides
, C.
Kordulis
, and P.
Lianos
, Appl. Catal. B
107
, 188
(2011
). 8.
C.
Dette
, M. A.
Pérez-Osorio
, C. S.
Kley
, P.
Punke
, C. E.
Patrick
, P.
Jacobson
, F.
Giustino
, S. J.
Jung
, and K.
Kern
, Nano Lett.
14
, 6533
(2014
). 9.
G.
Singh
, S.
Kumar
, M.
Sharma
, and R.
Vaish
, J. Am. Ceram. Soc.
102
, 5127
(2019
). 10.
G.
Singh
, S.
Kumar
, S. K.
Sharma
, M.
Sharma
, V. P.
Singh
, and R.
Vaish
, J. Am. Ceram. Soc.
102
, 3378
(2019
). 11.
M.
Rastogi
, A.
Chauhan
, H. S.
Kushwaha
, R. V.
Kumar
, and R.
Vaish
, Appl. Phys. Lett.
109
, 223901
(2016
). 12.
H.
Park
, Y.
Park
, W.
Kim
, and W.
Choi
, J. Photochem. Photobiol. C
15
, 1
(2013
). 13.
L.
Li
, P. A.
Salvador
, and G. S.
Rohrer
, Nanoscale
6
, 24
(2014
). 14.
H.
Tong
, S.
Ouyang
, Y.
Bi
, N.
Umezawa
, M.
Oshikiri
, and J.
Ye
, Adv. Mater.
24
, 229
(2012
). 15.
Y.
Cui
, J.
Briscoe
, and S.
Dunn
, Chem. Mater.
25
, 4215
(2013
). 16.
M. B.
Starr
and X.
Wang
, Sci. Rep.
3
, 2160
(2013
). 17.
M. B.
Starr
, J.
Shi
, and X.
Wang
, Angew. Chemie Int. Ed.
51
, 5962
(2012
). 18.
K. S.
Hong
, H.
Xu
, H.
Konishi
, and X.
Li
, J. Phys. Chem. Lett.
1
, 997
(2010
). 19.
K. S.
Hong
, H.
Xu
, H.
Konishi
, and X.
Li
, J. Phys. Chem. C
116
, 13045
(2012
). 20.
L.
Qifeng
, M.
Jingjun
, M.
Sharma
, and R.
Vaish
, J. Am. Ceram. Soc.
102
, 5807
(2019
). 21.
S.
Kumar
, M.
Sharma
, A.
Kumar
, S.
Powar
, and R.
Vaish
, J. Ind. Eng. Chem.
77
, 355
(2019
). 22.
S.
Kumar
, M.
Sharma
, S.
Powar
, E. N.
Kabachkov
, and R.
Vaish
, J. Eur. Ceram. Soc.
39
, 2915
(2019
). 23.
C.
Sun
, Y.
Fu
, Q.
Wang
, L.
Xing
, B.
Liu
, and X.
Xue
, RSC Adv.
6
, 87446
(2016
). 24.
W.
Liu
and X.
Ren
, Phys. Rev. Lett.
103
, 257602
(2009
). 25.
Y.
Tian
, X.
Chao
, L.
Jin
, L.
Wei
, P.
Liang
, and Z.
Yang
, Appl. Phys. Lett.
104
, 112901
(2014
). 26.
Y.
Tian
, L.
Wei
, X.
Chao
, Z.
Liu
, and Z.
Yang
, J. Am. Ceram. Soc.
96
, 496
(2013
). 27.
J.
Hao
, W.
Bai
, W.
Li
, and J.
Zhai
, J. Am. Ceram. Soc.
95
, 1998
(2012
). 28.
S.
Kumar
, R.
Vaish
, and S.
Powar
, J. Appl. Phys.
124
, 014901
(2018
). 29.
K.
Sunada
, Y.
Kikuchi
, K.
Hashimoto
, and A.
Fujishima
, Environ. Sci. Technol.
32
, 726
(1998
). 30.
J.
Wu
, Q.
Xu
, E.
Lin
, B.
Yuan
, N.
Qin
, S. K.
Thatikonda
, and D.
Bao
, ACS Appl. Mater. Interfaces
10
, 17842
(2018
). 31.
A.
Mills
, J.
Wang
, S. K.
Lee
, and M.
Simonsen
, Chem. Commun.
21
, 2721
(2005
). 32.
A.
Mills
and M.
McGrady
, J. Photochem. Photobiol. A Chem.
193
, 228
(2008
). 33.
M.
Sharma
, V. P.
Singh
, S.
Singh
, P.
Azad
, B.
Ilahi
, and N. A.
Madhar
, J. Electron. Mater.
47
, 4882
(2018
). 34.
F.
Liu
, I.
Fina
, D.
Gutiérrez
, G.
Radaelli
, R.
Bertacco
, and J.
Fontcuberta
, Adv. Electron. Mater.
1
, 1500171
(2015
). 35.
S.
Park
, C. W.
Lee
, M.-G.
Kang
, S.
Kim
, H. J.
Kim
, J. E.
Kwon
, S. Y.
Park
, C.-Y.
Kang
, K. S.
Hong
, and K. T.
Nam
, Phys. Chem. Chem. Phys.
16
, 10408
(2014
). 36.
X.
Xu
, L.
Xiao
, Y.
Jia
, Z.
Wu
, F.
Wang
, Y.
Wang
, N. O.
Haugen
, and H.
Huang
, Energy Environ. Sci.
11
, 2198
(2018
). 37.
H.
You
, Y.
Jia
, Z.
Wu
, F.
Wang
, H.
Huang
, and Y.
Wang
, Nat. Commun.
9
, 1
(2018
). 38.
S.
Li
, Z.
Zhao
, J.
Zhao
, Z.
Zhang
, X.
Li
, and J.
Zhang
, ACS Appl. Nano Mater.
3
, 1063
(2020
). 39.
J.
Wu
, W.
Mao
, Z.
Wu
, X.
Xu
, H.
You
, A.
Xue
, and Y.
Jia
, Nanoscale
8
, 7343
(2016
). 40.
Z.
Wu
, W.
Luo
, H.
Zhang
, and Y.
Jia
, Appl. Surf. Sci.
513
, 145630
(2020
). 41.
Y.
Liu
, X.
Wang
, Y.
Qiao
, M.
Min
, L.
Wang
, H.
Shan
, Y.
Ma
, W.
Hao
, P.
Tao
, W.
Shang
, J.
Wu
, C.
Song
, and T.
Deng
, ACS Sustain. Chem. Eng.
7
, 2602
(2019
). 42.
J.
Ma
, L.
Chen
, Z.
Wu
, J.
Chen
, Y.
Jia
, and Y.
Hu
, Ceram. Int.
45
, 11934
(2019
). 43.
B.
Ezraty
, A.
Gennaris
, F.
Barras
, and J. F.
Collet
, Nat. Rev. Microbiol.
15
, 385
(2017
). 44.
T. A.
Dahl
, W. R.
Midden
, and P. E.
Hartman
, J. Bacteriol.
171
, 2188
(1989
). 45.
M. A.
Kohanski
, D. J.
Dwyer
, B.
Hayete
, C. A.
Lawrence
, and J. J.
Collins
, Cell
130
, 797
(2007
). 46.
S.
Masimukku
, Y. C.
Hu
, Z. H.
Lin
, S. W.
Chan
, T. M.
Chou
, and J. M.
Wu
, Nano Energy
46
, 338
(2018
). 47.
J.
Wu
, N.
Qin
, E.
Lin
, B.
Yuan
, Z.
Kang
, and D.
Bao
, Nanoscale
11
, 21128
(2019
). 48.
Y. L.
Liu
and J. M.
Wu
, Nano Energy
56
, 74
(2019
). 49.
C.
Jin
, D.
Liu
, J.
Hu
, Y.
Wang
, Q.
Zhang
, L.
Lv
, and F.
Zhuge
, Nano Energy
59
, 372
(2019
). 50.
J.
Wu
, N.
Qin
, and D.
Bao
, Nano Energy
45
, 44
(2018
). 51.
X.
Xu
, Z.
Wu
, L.
Xiao
, Y.
Jia
, J.
Ma
, F.
Wang
, L.
Wang
, M.
Wang
, and H.
Huang
, J. Alloys Compd.
762
, 915
(2018
). 52.
H.
Lin
, Z.
Wu
, Y.
Jia
, W.
Li
, R. K.
Zheng
, and H.
Luo
, Appl. Phys. Lett.
104
, 162907
(2014
). 53.
B.
Yuan
, J.
Wu
, N.
Qin
, E.
Lin
, and D.
Bao
, ACS Appl. Nano Mater.
1
, 5119
(2018
). 54.
E.
Lin
, J.
Wu
, N.
Qin
, B.
Yuan
, and D.
Bao
, Catal. Sci. Technol.
8
, 4788
(2018
). 55.
S.
Wang
, Z.
Wu
, J.
Chen
, J.
Ma
, J.
Ying
, S.
Cui
, S.
Yu
, Y.
Hu
, J.
Zhao
, and Y.
Jia
, Ceram. Int.
45
, 11703
(2019
). 56.
A.
Biswas
, S.
Saha
, and N. R.
Jana
, ACS Appl. Nano Mater.
2
, 1120
(2019
). 57.
J.
Ling
, K.
Wang
, Z.
Wang
, H.
Huang
, and G.
Zhang
, Ultrason. Sonochem.
61
, 104819
(2019
). 58.
M.
Sharma
, A.
Halder
, and R.
Vaish
, Mater. Res. Bull.
122
, 110647
(2020
). 59.
G.
Singh
, M.
Sharma
, and R.
Vaish
, Adv. Powder Technol.
(published online 2020
). © 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.