Registration Number
0421U104065, Candidate dissertation
Status
Кандидат хімічних наук
Date
21-12-2021
popup.evolution
.
Title
Preparation, structure and photocatalytic properties of TiO2 nanostructures, doped by C, N, F, S
Author
Romanovska Natalia Ivanivna,
popup.head Manoryk Petro Andriiovych
popup.opponent Smirnova Nataliia Petrivna
popup.opponent Slobodianyk Mykola Semenovych
popup.rada
L. V. Pisarzhevskii Institute Of Physical Chemistry of The National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Дисертація присвячена дослідженню впливу співвідношення (Х) концентрацій пре-курсорів неметалевих допантів (C, N, F, S) та титану (Ti(BuO)4) в реакційній суміші, що містить оцтову кислоту, і з якої одержували спочатку золі наноструктур НМ-ТіО2, які піддавали гідротермальній обробці, та температури кальцинування (ТК) на фізико-хімічні властивості одержаних (Х)НМ-ТіО2(ТГТО/ТК) наноструктур, зокрема, фазовий та хімічний склад, будову, морфологію, адсорбційні властивості, а також дослідженню впливу Х і ТК на фотокаталітичну активність цих наноструктур при опроміненні світлом ультрафіолетового (ФКАUV) та видимого діапазонів (ФКАVIS), а також сонячним світлом, в рідкофазних процесах фотодеградації доксицикліну (DC), тетрацикліну(TC), цефтазидиму(CFT), метиленового блакитного (MB), метилоранжу (МО) й газофазних про-цесах фотоокиснення СО, фотовідновлення СО2. В роботі синтезовано доповані (С) та кодоповані (C,F; C,N,F; C,S) неметалами (Х)НМ-ТіО2(ТГТО/ТК) наноструктури із морфологією нанолистів, наносфер, які складаються з нанолистів або сферичних нанокристалів з різною щільністю пакування, або близьких до сферичних частинок різного хімічного складу в залежності від природи прекурсора НМ, Х, ТК. З використанням сукупності незалежних фізико-хімічних методів досліджено фазовий та хімічний склад, особливості текструри, які зазнають істоних змін в залежності від природи прекурсора НМ, Х, ТК. Показано наявність в (Х)НМ-ТіО2(ТГТО/ТК) міжвузлових допантів (C або/та S та/або N), які забезпечують їх здатність поглинати світло видимого діапазону і високу ФКАVIS. Виявлено експоненційні залежності змін вмісту анатазу (А, %), SБЕТ і ФКАUV/VIS як від Х, так і ТК, екстремальні за-лежності змін А %, SБЕТ, загального адсорбційного об’єму, об’єму елементарної комірки, ФКАUV/VIS від ТК та змін ФКАUV/VIS від Х. Показано, що в ряді випадків ФКАUV/VIS змінються симбатно із змінами вмісту анатазу, SБЕТ, об’єму елементарної комірки при збільшенні Х. Визначено оптимальні умови одержання наноструктур з оптимальним балансом їх фізико-хмічних характеристик, які забезпечують їх високу ФКАUV/VIS. Запропоновано нові способи контрольованого гідротермального золь-гель синтезу допованих наноструктур з високою ФКАUV/VIS, які захищено патентами України. Встановлено, що ФКАUV/VIS одержаних наноструктур в досліджених процесах фотодеградації антибіотиків та барвників в рази є більшою, порівняно з стандарним фотокаталізатором ТіО2 Evonik P-25, а ФКАUV в процесах фотоокиснення СО і фотовідновлення СО2 є вищою, ніж для багатьох відомих фотокаталізаторів. Найактивніші серед досліджених зразків протестовано в процесі фотодеградації DC при опроміненні сонячним світлом і показано, що для деяких з них конверсія за 30 хв. досягає 85%.
Registration Date
2021-12-24
popup.nrat_date
2022-03-09 / 2026-07-01
