126

Скворцова Л. Н. и др.

Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. Вып. 1

УДК 541.128+541.14+546.261:620.193

ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ГЕНЕРИРОВАНИЕ ВОДОРОДА

ПРИ ДЕГРАДАЦИИ РАСТВОРИМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛЛЮТАНТОВ

С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ

¹ Национальный исследовательский Томский государственный университет

² Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН, Томск

Е-mail: lnskvorcova@inbox.ru

Поступила в Редакцию 19 июля 2018 г.

После доработки 1 ноября 2018 г.

Принята к публикации 29 ноября 2018 г.

Исследованы фазовый состав и морфологические особенности металлокерамических композитов,

синтезированных методом самораспространяющегося синтеза из ферросиликоалюминия с добавка-

ми модификаторов (шунгит, металлический титан). Изучены оптические свойства композитов, из

электронных спектров поглощения определены значения ширины запрещенной зоны полупроводников,

входящих в состав керамической матрицы. Проведена оценка эффективности процесса генерирования

водорода из растворов «жертвенных» реагентов (карбоновые кислоты, гидразин, сахароза) в зави-

симости от их концентрации и концентрации Н₂О₂, добавки красителя, фазового состава компози-

тов. Показано, что генерирование водорода из «жертвенных» реагентов происходит в результате

совмещения гетерогенного и гомогенного фотокатализа. Наибольшая производительность выделения

водорода (~830 мкмоль·г^-1·ч^-1) достигнута из растворов щавелевой и яблочной кислот.

Ключевые слова: металлокерамические композиты, полупроводники, гетерогенный фотокатализ,

гомогенный фотокатализ, генерирование водорода, «жертвенные» реагенты.

DOI: 10.1134/S0044461819010171

Одной из основных технологических проблем

ли воды или компоненты, входящие в состав сточных

современности является недостаток энергетических

вод различных производств.

ресурсов. Мировое потребление энергии выросло

С целью более эффективного использования сол-

экспоненциально, что привело к истощению запасов

нечной энергии в процессах генерирования водорода

ископаемых видов топлива и отрицательно сказывает-

применяют различные подходы к сдвигу активности

ся на экологической обстановке. Это диктует необхо-

фотокатализатора в область видимого света [3]. Пред-

димость развития технологий производства энергии

ложены композиционные фотокатализаторы, состоя-

на основе возобновляемых ресурсов.

щие из двух полупроводников для улучшения разде-

Использование водородного топлива в энергетиче-

ления зарядов и расширения диапазона действующего

ской сфере открывает широкие перспективы развития

света, например CdS-TiO₂, SnO₂-TiO₂. На поверхно-

экологических технологий, однако существенной

сти TiO₂ осаждают нанокристаллы Cu-Ga-In-S [4],

проблемой является неэкономичность его промыш-

графитовый нитрид углерода модифицируют платиной

ленного производства. Перспективный вариант ее

[5] или сополимерами сульфидов кадмия и никеля [6].

решения — фотокаталитическое разложение воды

Особый интерес для фотокаталитического генери-

[1, 2] или водно-органических систем для получения

рования водорода представляет создание недорогих

водорода под действием солнечной энергии. С учетом

и эффективных Fe-содержащих гетерогенных катали-

экономических и экологических факторов в качестве

заторов. К ним можно отнести металлокерамические

«расходных» органических реагентов для получения

композиты, полученные из отходов металлургическо-

водорода предпочтительно использовать загрязните-

го производства в режиме автоволнового горения с

Фотокаталитическое генерирование водорода при деградации растворимых органических поллютантов...

127

использованием в качестве реагентов ферросплавов и

В качестве «жертвенных» реагентов для генери-

газообразного азота. Нами показано, что Fe-содержа-

рования водорода использовали водные растворы

щие композиты на основе нитрида кремния и сиалона

карбоновых кислот (НСООН, Н₂С₂О₄) и гидрази-

проявляют фотокаталитическую активность в процес-

на, которые проявили себя как перспективные при

сах окислительной деструкции органических поллю-

исследовании композитов на основе нитрида бора

тантов и генерирования молекулярного водорода [7,

[8]. Представляло интерес исследовать растворы

8]. Эффективность таких композиций обусловлена

карбоновых оксикислот (лимонная, яблочная) и са-

как оптическими свойствами керамической матрицы,

харозы.

так и частичным растворением фазы металлического

Сбор генерированного водорода в газовой смеси

железа и возникновением в растворе в присутствии

реакционных систем осуществляли по методике,

реагентов-активаторов (Н₂О₂, Н₂С₂О₄) фотоактивных

описанной в работе [8]. Контроль газовой смеси и

систем. В гомогенном фотокатализе растущий инте-

количества молекулярного водорода проводили ме-

рес проявляется к системе фото-Фентона (Fe³⁺/Fe²⁺ +

тодом газовой хроматографии на приборе Кристалл

+ H₂O₂ + УФ) [9], высокая эффективность которой

5000-1 (ЗАО СКБ Хроматэк, 2007).

связана с циклическим генерированием суперокис-

лителя — гидроксил-радикалов.

Обсуждение результатов

В настоящей работе для повышения фотокатали-

тической активности композитов на основе нитрида

Для введения в керамическую матрицу компо-

кремния и сиалона, полученных методом саморас-

зитов карбидов металлов и неметаллов азотирова-

пространяющегося синтеза (СВС), модифицировали

ние ФСА осуществляли с добавками шунгита, долю

керамическую матрицу путем введения в ее состав

которого в шихте варьировали в интервале 0-30%,

полупроводниковых соединений (карбиды метал-

для введения нитрида титана исходную шихту ФСА

лов и неметаллов, нитриды металлов). Для этого

разбавляли металлическим титаном на 5-70%. Пока-

в исходную шихту, содержащую ферросилиций и

зано, что увеличение доли шунгита более чем на 10%

ферросиликоалюминий (ФСА), вносили различные

позволяет перевести нестационарный режим горения

модификаторы — природный материал шунгит и

в стационарный, а продукт горения — в однородный

металлический титан. Шунгит является инертной

пористый материал. При 30%-ном разбавлении ших-

добавкой, включает 53-58% SiO₂, около 30% углерода

ты шунгитом горение не происходит.

и может увеличить глубину протекания реакции, т. е.

Установлено, что фазовый состав продуктов горе-

выход сиалона/нитрида кремния и железа. Значитель-

ния зависит от количества модификатора. При разбав-

ное содержание углерода в шунгите может приводить

лении ФСА шунгитом в интервале 0-10% в композите

к образованию карбидов. Нитрид титана, согласно

преобладает фаза β-Si₃N₄, а в интервале 15-25% —

литературным данным [10], относится к перспектив-

фаза β-Si₃Al₃O₃N₅. Разбавление ФСА металлическим

ным широкозонным материалам.

титаном в интервале 5-15% способствует домини-

рованию в конечном продукте фазы β-Si₃N₄, а при

увеличении добавки более 15% — фазы TiN.

Экспериментальная часть

В табл. 1 представлены результаты исследования

Синтез модифицированных композитов осущест-

фазового состава и элементного микрорентгеноспек-

вляли в Отделе структурной макрокинетики ТНЦ СО

трального анализа исследуемых композитов. Видно,

РАН. Фазовый состав материалов изучали методом

что композиты на основе нитрида кремния и сиалона

рентгеновской дифракции (РД) на дифрактометре

(№ 1 и 2), полученные из ФСА с добавкой шунгита

фирмы Shimadzu XRD6000 (Япония). Морфологи-

(№ 1 — 10%, № 2 — 25%), содержат наибольшее

ческие особенности и размер частиц исследуемых

количество углерода, что позволяет предполагать

материалов изучали методом растровой электрон-

образование карбида кремния SiC, характеризующе-

ной микроскопии (РЭМ) на электронном микроскопе

гося полупроводниковыми свойствами. Кроме того,

Hitachi TM 3000 с приставкой Quantax 70 для микро-

увеличение количества кислорода и меньший ин-

рентгеноспектрального анализа. Оптические свой-

тервал массовых долей азота и железа при большем

ства материалов исследовали на приборе UV-Visible

разбавлении шихты шунгитом свидетельствуют о

Spectrophotometr Evolution 600, в качестве базового

большем выходе сиалона и более равномерном про-

эталона использовали MgO. Источник УФ излуче-

текании процесса. Образцы № 3 и 4 на основе нитри-

ния — ртутная лампа высокого давления ДРЛ-250 с

дов кремния и титана различаются соотношением

наиболее интенсивной линией при 254 нм.

основных фаз: в композите № 3 (15% Ti) преобладает

128

Скворцова Л. Н. и др.

Таблица 1

Фазовый состав и результаты микрорентгеноспектрального анализа исследуемых Fe-содержащих

металлокерамических композитов

Композит

Показатель

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

сиалон [8]

Фазовый состав

β-Si₃N₄, α-Fe,

β-Si₃Al₃O₃N₅,

β-Si₃N₄, α-Si₃N₄,

TiN, β-Si₃N₄,

β-Si₃Al₃O₃N₅,

β-Si₃N₄, α-Fe,

TiN, α-Fe, Fe_хSi_у

α-Si₃N₄, α-Fe,

α-Fe, β-Si₃N₄,

SiC, Fe_хSi_у

Fe_хSi_у

Содержание, %:

24-30

28-30

43-48

35-52

26-28

17-21

19-24

28-32

28-31

16-22

5.1-6.6

5.3-6.8

13-14

8.2-11

7.1-7.4

31-40

30-32

—

17-22

0.1-0.2

6.5-8.2

9.0-18

0.1-0.3

1.8-2.6

2.6-2.7

2.9-4.1

2.0-4.7

1.6-2.5

8.0-9.4

10-13

—

11-14

фаза нитрида кремния, в композите № 4 (20% Ti) —

в диапазоне длин волн 250-400 нм (образцы № 1 и

доминирует нитрид титана.

2) по сравнению со спектром образца сиалона. Это

Для оценки оптических свойств исследуемых ком-

можно связать с образованием фазы карбида крем-

позитов получены спектры диффузного отражения.

ния, что согласуется с исследованиями авторов [12],

Для сравнения исследовали образец (сиалон), кото-

наблюдавших полосу поглощения мелкодисперсного

рый синтезировали ранее путем азотирования ФСА

порошка SiC в области 300-400 нм. При этом высокая

без добавки шунгита [11]. Сравнение оптических

степень разбавления шихты шунгитом (25%) спо-

свойств фотокатализаторов проводили по значению

собствует синтезу композита (№ 2), проявляющего

функции Кубелка-Мунка [F = (1 - R)²/2R, где R —

оптическую активность и в видимой области спектра.

коэффициент диффузного отражения] в зависимости

Более высокую светопоглощающую способность в

от длины волны (рис. 1).

УФ и видимой области 250-800 нм имеют образцы

Из рис. 1 видно, что разбавление шихты шунги-

на основе нитридов кремния и титана (№ 3 и 4). Со-

том приводит к увеличению степени поглощения и

гласно литературным данным [13] образование связи

расширению области спектра в сторону дальнего УФ

Ti-N способствует поглощению видимого излучения.

Это объясняет наибольшую оптическую активность

композитов № 3 и 4, содержащих фазу нитрида тита-

на, в видимой области.

Одним из важных параметров, характеризующих

фотоактивность полупроводниковых материалов в

гетерогенном катализе, является ширина запрещен-

ной зоны E_g. Ширину запрещенной зоны определяли

по краю основной полосы оптического поглощения.

Электронные спектры поглощения преобразовывали

в координатах коэффициент поглощения F(R)-энер-

гия фотона hν.

Оптические исследования основных политипов

карбида кремния показали [14], что для основных

полупроводниковых соединений, содержащихся в

исследуемых композитах, характерны прямые пере-

ходы электрона из валентной зоны в зону проводимо-

Рис. 1. Электронные спектры поглощения железосодер-

сти. Соответственно для них характерна зависимость

жащих металлокерамических композитов.

F(R)² = f(λ). На рис. 2 представлена зависимость ко-

Фотокаталитическое генерирование водорода при деградации растворимых органических поллютантов...

129

о возможности поглощения света и перехода электро-

нов из валентной зоны в зону проводимости. Данное

заключение позволяет предполагать возможность уча-

стия керамической матрицы в гетерогенном катализе.

Методом РЭМ исследованы морфологические

особенности композитов (рис. 3, а-г). Гранулы образ-

цов № 1 и 2 (рис. 3, а, б), синтезированных с добавка-

ми шунгита, имеют округлую форму и представляют

собой агломераты частиц с большим разбросом по

размерам зерна (1-5 мкм). Фаза металлического же-

леза распределена более равномерно в образце № 2

с большей добавкой шунгита (25%), что говорит о

более равномерном протекании процесса горения.

Гранулы композита № 3 (рис. 3, в) неправильной

Рис. 2. Зависимость коэффициента поглощения от энер-

формы размером 2-7 мкм с наличием частиц в форме

гии фотона.

граненых трубочек. Композит № 4 (рис. 3, г) преиму-

щественно состоит из частиц в форме пластин, круп-

эффициента поглощения от энергии фотона для сиа-

ных и мелких граненых трубочек размером 2-11 мкм.

лона и композитов № 1 и 4.

По распределению элементов по поверхности образ-

Экстраполируя линейный участок зависимости

цов № 3, 4 сделано заключение, что форму граненых

F(R)² = f(λ) до пересечения с осью hν, определяли

трубочек имеет фаза TiN. Металлическая фаза железа

E_g. Полученные значения ширины запрещенной зо-

более равномерно распределена по поверхности ком-

ны представлены в табл. 2, где они сопоставлены с

позита № 3.

литературными значениями E_g полупроводников,

Эффективность железосодержащих металлокера-

входящих в состав керамической матрицы.

мических композитов в фотокаталитических процес-

Видно (табл. 2), что E_g сиалона согласуется с дан-

сах с переносом электронов связана с совмещением

ными, представленными в литературе для твердого

гетерогенного и гомогенного катализа. Гомогенные

раствора сиалона переменного состава Si6-xAl_xO_xN8-x,

каталитические процессы в растворе образуются

из чего следует зависимость E_g от стехиометрии по-

при частичном растворении фазы металлического

лупроводника. Композит № 4 имеет полосу поглоще-

железа и добавлении реагентов-активаторов. Так, в

ния с E_g = 3.2 эВ, соответствующую полупроводни-

присутствии H₂O₂ в растворе образуется фотоката-

ку TiN. Композит № 1 имеет более низкое значение

литическая система фото-Фентона, генерирующая

ширины запрещенной зоны, чем чистый нитрид

гидроксил-радикалы. Гетерогенные каталитические

кремния, вероятно, вследствие присутствия в соста-

процессы происходят на поверхности катализатора

ве матрицы полупроводникового соединения SiC,

при участии присутствующих в составе керамической

являющегося более узкозонным полупроводником.

матрицы широкозонных полупроводников, проявляю-

Из результатов исследования (табл. 2) видно, что

щих активность в условиях УФ излучения. При дей-

E_g полупроводников, входящих в состав керамиче-

ствии УФ излучения полупроводниковые соединения

ской матрицы композитов, меньше энергии фотонов

поглощают энергию, достаточную для преодоления

излучающего света (4.5-5.0 эВ), что свидетельствует

ширины запрещенной зоны. При этом возбужденные

Таблица 2

Оптические свойства исследуемых композитов и отдельных полупроводников

E_g, эВ

Композит

Фазовый состав

Полупроводник

E_g, эВ

(эксперимент)

Сиалон

β-Si₃Al₃O₃N₅, β-Si₃N₄, α-Fe, Fe_хSi_у

4.2

Si6-xAl_xO_xN8-x

2.3-5.3 [14]

№ 1

β-Si₃N₄, α-Fe, β-Si₃Al₃O₃N₅,

3.4

β-Si₃N₄

4.0-4.5 [14]

SiC, Fe_хSi_у

2.4

SiC

2.4-3.0 [15]

№ 4

TiN, β-Si₃N₄, α-Si₃N₄, α-Fe, Fe_хSi_у

3.2

TiN

3.4 [16]

130

Скворцова Л. Н. и др.

Рис. 3. Микрофотографии композитов № 1 (а), № 2 (б), № 3 (в), № 4 (г).

электроны переходят в зону проводимости (e), обра-

фазой Si₃N₄, что может быть следствием преоблада-

зуя валентную зону (дырки, h). Карбоновые кислоты

ющей роли гомогенной системы фото-Фентона.

являются донорами электронов, способны окисляться

В табл. 3 представлены результаты оценки эффек-

до CO₂ с потреблением фотогенерированных дырок,

тивности процесса генерирования Н₂ из растворов

уменьшая возможность рекомбинации носителей

«жертвенных» реагентов в зависимости от их кон-

заряда и способствуя тем самым повышению эффек-

центрации и концентрации Н₂О₂, фазового состава

тивности образования водорода.

композитов.

О роли гетерогенного катализа свидетельствует

Добавление H₂O₂ в раствор Н₂С₂О₄ приводит

сопоставление производительности процессов ге-

(табл. 3) к совмещению систем фото-Фентона/ферри-

нерирования Н₂ из «жертвенных» реагентов при ис-

оксалатная, усиливающему синтез ^•ОН-радикалов и

пользовании композитов, синтезированных с добав-

окислительное фоторазложение Н₂С₂О₄ с выделени-

ками шунгита и металлического титана и без добавок

ем Н₂. В пользу этого свидетельствует присутствие в

модификаторов (композит на основе Si₃N₄). Видно

газовой фазе СО₂, концентрация которого возрастает

(рис. 4), что активность модифицированных полупро-

с увеличением количества выделенного Н₂. При этом

водниковыми соединениями (SiC, TiN) композитов в

большей активностью обладают композиты № 1, 2

процессе генерирования Н₂ из щавелевой кислоты

и 4, имеющие в своем составе полупроводниковые

(рис. 4, а) и гидразина (рис. 4, б) значительно выше,

соединения, обусловливающие оптическую актив-

что свидетельствует об участии в каталитическом

ность матрицы в условиях УФ излучения. Показано,

процессе фаз SiC (Е_g = 2.4 эВ) и TiN (Е_g = 3.2 эВ),

что увеличение с(Н₂О₂) в 10 раз (10^-3-10^-2 моль·л^-1)

имеющих меньшую ширину запрещенной зоны Е_g,

приводит к повышению производительности гене-

чем нитрид кремния (Е_g = 4.0-4.5 эВ). Каталитиче-

рирования Н₂ практически в 2 раза в присутствии

ская активность композита на основе Si₃N₄ сопоста-

композитов № 1, 2 и 4 (системы № 1 и 2), что можно

вима c активностью образца № 3 с преобладающей

объяснить более благоприятными условиями для

Фотокаталитическое генерирование водорода при деградации растворимых органических поллютантов...

131

Рис. 4. Сравнительная производительность генерирования Н₂ в присутствии железокерамических композитов из

растворов «жертвенных реагентов».

а — Н₂С₂О₄/Н₂О₂, б — N₂H₄/Н₂О₂.

циклического ион-радикального механизма с участи-

изводительности процесса почти в 3 раза. При этом

ем ^•ОН-радикалов.

деградация Н₂С₂О₄ и НСООН близка к 100%.

Эффективность процесса получения Н₂ из карбо-

Добавки красителей эозина и метиленового синего

новых кислот возрастает и с увеличением концен-

способствуют генерированию Н₂ вследствие сенсиби-

трации «жертвенного» реагента. Так, увеличение

лизации фотокаталитического процесса. Эозин повы-

с(Н₂С₂О₄) в 10 раз (системы № 1 и 3) и с(НСООН) в

шает производительность выделения Н₂ из гидразина

5 раз (системы № 7 и 8) приводит к повышению про-

в присутствии композитов № 1 и 2 (системы № 9 и

Таблица 3

Производительность генерирования Н₂ из растворов «жертвенных» реагентов в условиях различных

фотокаталитических систем (m_kt* = 200 мг, V_р-ра = 20 мл, τ_УФ* = 20 мин)

Производительность, мкмоль·г^-1·ч^-1,

для композита

№ ситемы

Cистема, моль·л^-1

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

0.05Н₂С₂О₄ + 0.001H₂O₂

331

397

—

266

0.05Н₂С₂О₄ + 0.01H₂O₂

620

433

216

592

0.5Н₂С₂О₄ + 0.001H₂O₂

755

815

—

644

0.05Н₂С₂О₄ + 0.001H₂O₂ + МС**

—

281

829

0.01HOOC-CH₂-C(OH)COOH-CH₂-COOH

257

295

127

438

(лимонная кислота) + 0.001H₂O₂

0.5НООС-СН₂-СН(ОН)-СООН

821

923

413

716

(яблочная кислота) + 0.001H₂O₂

0.1НСОOH + 0.001H₂O₂

180

0.5НСОOH + 0.001H₂O₂

541

—

0.2N₂H₄ + 0.001H₂O₂

331

397

216

592

0.2N₂H₄ + 0.001H₂O₂ + эозин (100 мг·л^-1)

595

462

—

1% C₁₂H₂₂O₁₁ (сахароза), рН 2 (HCl)

276

327

166

342

* m_kt — масса катализатора, τ_УФ — время УФ излучения.

** МС — метиленовый синий.

132

Скворцова Л. Н. и др.

10), а метиленовый синий — из щавелевой кислоты

тиватора (Н₂О₂), внесение в раствор красителя-фото-

в присутствии композита № 4 (системы № 3 и 4).

сенсибилизатора.

Максимальная производительность генерирования

Исследования проведены при поддержке проекта

Н₂ достигнута из 0.5 М раствора яблочной кислоты

РФФИ № 16-03-00635 а.

(923 мкмоль·г^-1∙ч^-1) в присутствии композита № 2

(система № 6).

Список литературы

Следует подчеркнуть, что в системе с примене-

[1] Meng Ni, Michael K.H. Leung, Dennis Y.C. Leung,

нием в качестве «жертвенного» реагента сахарозы

Sumathy K. // Renewable Sustainable Energy Rev.

(система № 11) отсутствовал Н₂О₂, т. е. не было ус-

2007. V. 11. P. 401-425.

ловий для возникновения системы фото-Фентона. До-

[2] Cheng P., Yang Z., Wang H., Cheng W., Chen M. X.,

статочно высокая производительность генерирования

Shangguan W. F. // Int. J. Energy Res. 2012. V. 37.

Н₂ из сахарозы в присутствии композитов № 2 и 4,

P. 2224-2230.

видимо, обусловлена большим количеством гидрок-

[3] Acar C., Dincer I., Naterer G. F. // Int. J. Energy Res.

сильных групп в молекуле C₁₂H₂₂O₁₁ и подчеркивает

2016. V. 40. N 11. P. 1449-1473.

основную роль гетерогенного катализа. Гомогенный

[4] Kandiel T.A., Takanabe K. //Appl. Catal. B: Environ-

mental. 2016. V. 184. P. 264-269.

катализ процессов окисления не может обеспечить

[5] Zhang G., Lan Z.-A., Lin L., Lin S., Wang X. // Chem.

такой показатель производительности в отсутствие

Sci. 2016. N 7. P. 3062-3066.

пероксида водорода.

[6] Yue X., Yi S., Wang R., Zhang Z., Qiu S. // Sci. Rep.

Таким образом, железосодержащие металлокера-

2016. N 6. P. 22268-22276.

мические композиты, содержащие фазы полупровод-

[7] Скворцова Л. Н., Чухломина Л. Н., Баталова В. Н.

никовых соединений, перспективны для процессов

// ЖПХ. 2014. Т. 87. № 11. С. 1686-1692 [Skvortso-

генерирования водорода из «жертвенных» реагентов

va L. N., Chuklomina L. N., Batalova V. N. // Russ. J.

в присутствии пероксида водорода.

Appl. Chem. 2014. V. 87. N 11. P. 1649-1655].

[8] Скворцова Л. Н., Баталова В. Н., Чухломина Л. Н.,

Мокроусов Г. М. // ЖПХ. 2014. Т. 87. № 5. С. 569-

Выводы

575 [Skvortsova L. N., Batalova V. N., Chuklo-

1. Железосодержащие металлокерамические ком-

mina L. N., Mokrousov G. M. // Russ. J. Appl. Chem.

позиты, полученные методом самораспространяюще-

2014. V. 87. N 5. P. 561-566].

[9] Соловьева А. А., Пашина М. А., Лебедева О. Е. //

гося синтеза из отходов металлургического производ-

ЖПХ. 2007. Т. 80. № 2. С. 276-279 [Solov′eva A. A.,

ства, являются перспективными фотокатализаторами

Pashina M. A., Lebedeva O. E. // Russ. J. Appl. Chem.

для совмещенных процессов генерирования водорода

2007. V. 80. N 2. P. 275-279].

и окислительной деструкции органических поллю-

[10] Солован М. Н., Брус В. В., Майструк Э. В., Марьян-

тантов.

чук П. Д. // Неорган. материалы. 2014. Т. 50. № 1.

2. Разбавление исходной шихты ферросиликоалю-

С. 46-51 [Solovan M. N., Brus V. V., Maistruk E. V.,

миния шунгитом и металлическим титаном приводит

Maryanchuk P. D. // Inorg. Mater. 2014. V. 50. N 1.

к введению в состав керамической матрицы полупро-

P. 40-45].

водниковых соединений (SiC, TiN), расширяющих

[11] Чухломина Л. Н., Болгару К. А., Аврамчик А. Н. //

диапазон действующего света в видимую область.

Огнеупоры и техническая керамика. 2013. № 1-2.

3. Изучены оптические свойства исследуемых

С. 15-19.

композитов методом спектроскопии диффузного от-

[12] Гусев А. С., Рындя С. М., Каргин Н. И., Бонда-

ражения, определена ширина запрещенной зоны E_g

ренко Е. А. // Поверхность. Рентгеновские, син-

хронные и нейтронные исследования. 2010. № 5.

полупроводников, входящих в состав керамической

С. 18-22 [Gusev A. S., Ryndya S. M., Kargin N. I.,

матрицы. Показано, что исследуемые композиты

Bondarenko E. A. // J. Surface Investigation. 2010.

способны поглощать электромагнитное излучение в

N 4. P. 374-378].

диапазоне длин волн 240-480 нм.

[13] Chen Y., Cao X., Lin B., Gao B. // Appl. Surface Sci.

4. Показано, что генерирование водорода из «жерт-

2013. V. 264. P. 845-852.

венных» реагентов в присутствии модифицирован-

[14] Рыжков М. В., Ивановский А. Л. // ЖСХ. 2002.

ных полупроводниковыми соединениями композитов

Т. 43. № 1. С. 21-27.

происходит благодаря совмещению гетерогенного и

[15] Jia Y., Chen X., Han H., Li C. // Chem. Rev. 2014.

гомогенного фотокатализа.

N 114. P. 9987-10043.

5. Повышению производительности композитов в

[16] Solovan M. M., Brus V. V., Maryanchuk P. D., Ila-

процессе генерирования Н₂ способствует увеличение

shchuk M. I., Abashin S. L., Kovalyuk Z. D. //

концентрации «жертвенного» реагента, реагента-ак-

Semicond. Sci. Technol. 2015. V. 30. 075006 (6 p.).