Registration Number
0824U003331, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
16-12-2024
popup.evolution
o
Title
Nanostructured composite photocatalysts based on zinc (II) oxide for degradation of organic dyes
Author
Khrystyna R. Hutsul,
popup.head Iryna Ivanenko
popup.opponent Maksym M. Zagornyi
popup.opponent Viktoriia Konovalova
popup.review Oleksii V. Myroniuk
popup.review Olena І. Yanushevska
popup.rada
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
Description
Дисертаційна робота присвячена розробці новітніх композитних фотокаталізаторів на основі оксиду цинку (ZnO) у поєднанні з оксидом титану (TiO₂) та цеолітом HY для фотокаталітичної деградації барвників під дією ультрафіолетового та видимого світла. Досліджено вплив співвідношення компонентів і температури обробки на їх фотокаталітичну активність. Найефективнішими для деградації катіонних барвників (метиленовий блакитний, метиленовий зелений) виявились композити з рівним співвідношенням ZnO до TiO₂. Для аніонних барвників (конго червоний) найбільш ефективними були композити ZnO з цеолітом HY.
Рентгенівський аналіз показав наявність фаз вюрциту для ZnO та анатазу і рутилу для TiO₂. Розміри кристалітів становили від 16 до 26 нм. Оптична ширина забороненої зони для композитів ZnO/TiO₂ коливалася від 2,98 до 3,22 еВ. Спектроскопія та мікроскопія підтвердили структуру композитів, показавши їхню шарувату текстуру. Композити мали низьку адсорбційну здатність, площа поверхні становила 10-18 м²/г.
Експерименти показали високу фотокаталітичну активність композитів ZnO/TiO₂ у деградації барвників. Композити з рівним співвідношенням ZnO до TiO₂ продемонстрували найкращі результати деградації. ZnO/цеоліт показав високу ефективність у циркуляційних умовах. Після регенерації прожарюванням їх активність відновлювалась. Композит ZnO/цеоліт зберігав структуру цеоліту та мав ширину забороненої зони 3,24 еВ, що відповідає чистому ZnO.
Наукова новизна: вперше досягнуто повної мінералізації конго червоного при використанні композиту з рівним співвідношенням ZnO/TiO₂. Практична значимість підтверджується використанням результатів для розробки лабораторних робіт і патентом України. Технології мають перспективи у водоочищенні, підтверджені актом впровадження на ПАТ «Лубнифарм».
Registration Date
2024-11-05
popup.nrat_date
2024-12-17 / 2026-07-01
