РАЗРАБОТКА РАСТВОРНОГО СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ NIO/TIO2-SIO2-NIO СФЕРИЧЕСКОЙ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Национальный исследовательский Томский государственный университет
(Кафедра неорганической химии, аспирант)
с 01.01.2023 по настоящее время
с 01.01.2023 по настоящее время
2.
Россия
3.
Россия
4.
Россия
5.
Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 108
по 114
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОД, СЛОИСТАЯ СТРУКТУРА, ДИОКСИД ТИТАНА, ОКСИД НИКЕЛЯ
Аннотация (русский):
Синтезированы слоистые сферы состава NiO/TiO2-SiO2-NiO, изучены их физико-химические, оптические и структурные характеристики. Полученный материал представляет собой частицы сферической формы, содержащие оксид никеля во внутреннем слое и имеющие нанесенный внешний слой TiO2-SiO2-NiO. Применение предложенного в работе способа получения позволяет достичь равномерного распределения элементов и улучшить взаимодействие между внутренним и внешним слоями, что повышает устойчивость структуры к термической обработке на этапе фазообразования. По результатам термического анализа, установлено влияние температур на формирование фаз пленки TiO2-SiO2-NiO, подобран режим температурной обработки, позволяющий сохранить сферическую форму материала и получить фазы оксида никеля и диоксида титана со структурой анатаза при условиях: 100 °С - 30 минут, 200 °С - 30 минут 300 °С - 30 минут, 350 °С - 30 минут, 500 °С - 1 час. Такой режим позволяет достичь оптимальной кристаллизации и адгезии между слоями. Установлено, что добавка оксида никеля в состав внешнего слоя TiO2-SiO2-NiO оказывает влияние на оптические свойства диоксида титана, и как следствие, уменьшает энергию ширины запрещенной зоны диоксида титана до 2,47 эВ. Такое сужение позволяет материалу поглощать свет в видимом диапазоне, что значительно расширяет его потенциал для фотокаталитических процессов. Синтезированные слоистые структуры NiO/TiO2-SiO2-NiO имеют высокий потенциал применения в экологии, при осуществлении таких процессов, как очистка воды и воздуха, а также в процессах водоподготовки и деструкции органических загрязнителей под воздействием электромагнитного излучения видимого диапазона.
Синтезированы слоистые сферы состава NiO/TiO2-SiO2-NiO, изучены их физико-химические, оптические и структурные характеристики. Полученный материал представляет собой частицы сферической формы, содержащие оксид никеля во внутреннем слое и имеющие нанесенный внешний слой TiO2-SiO2-NiO. Применение предложенного в работе способа получения позволяет достичь равномерного распределения элементов и улучшить взаимодействие между внутренним и внешним слоями, что повышает устойчивость структуры к термической обработке на этапе фазообразования. По результатам термического анализа, установлено влияние температур на формирование фаз пленки TiO2-SiO2-NiO, подобран режим температурной обработки, позволяющий сохранить сферическую форму материала и получить фазы оксида никеля и диоксида титана со структурой анатаза при условиях: 100 °С - 30 минут, 200 °С - 30 минут 300 °С - 30 минут, 350 °С - 30 минут, 500 °С - 1 час. Такой режим позволяет достичь оптимальной кристаллизации и адгезии между слоями. Установлено, что добавка оксида никеля в состав внешнего слоя TiO2-SiO2-NiO оказывает влияние на оптические свойства диоксида титана, и как следствие, уменьшает энергию ширины запрещенной зоны диоксида титана до 2,47 эВ. Такое сужение позволяет материалу поглощать свет в видимом диапазоне, что значительно расширяет его потенциал для фотокаталитических процессов. Синтезированные слоистые структуры NiO/TiO2-SiO2-NiO имеют высокий потенциал применения в экологии, при осуществлении таких процессов, как очистка воды и воздуха, а также в процессах водоподготовки и деструкции органических загрязнителей под воздействием электромагнитного излучения видимого диапазона.
Ключевые слова:
ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОД, СЛОИСТАЯ СТРУКТУРА, ДИОКСИД ТИТАНА, ОКСИД НИКЕЛЯ
ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОД, СЛОИСТАЯ СТРУКТУРА, ДИОКСИД ТИТАНА, ОКСИД НИКЕЛЯ
