1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физикохимия поверхности и защита материалов
  4. T. 59, № 4, 2023

Физикохимия поверхности и защита материалов, 2023, T. 59, № 4, стр. 380-386

Получение фотоактивных композитов TiO2/цеолит LTA по растворной технологии в гидротермальных условиях

Н. Л. Овчинников a, Н. М. Виноградов a, Н. Е. Гордина a, М. Ф. Бутман a, *

a Ивановский государственный химико-технологический университет
153000 Иваново, просп. Шереметьевский, Россия

* E-mail: butman@isuct.ru

Поступила в редакцию 30.06.2022
После доработки 02.04.2023
Принята к публикации 14.04.2023

Аннотация

Впервые с использованием растворной технологии в реакторе под давлением получены композиты оксида титана и цеолита LTA, содержащие в своем составе 50, 70 и 80% TiO2. Материалы охарактеризованы методами РФА, ИК-спектроскопии, СЭМ, энергодисперсионного микроанализа, низкотемпературной адсорбции-десорбции азота. Адсорбционные и фотокаталитические свойства композитов исследованы на примере модельного красителя родамина Б. Морфология поверхности, текстурные, адсорбционные и фотокаталитические свойства полученных композитов, а также фазовый состав TiO2 в значительной степени зависят от степени покрытия поверхности цеолита. Для композитов 80% TiO2/LTA наблюдалась близкая к 100% степень покрытия и именно для этого состава с размером TiO2 кристаллитов около 11 нм и соотношением фаз анатаз/рутил около 0.54 установлена наиболее высокая фотокаталитическая активность.

Список литературы

  1. Nakata K., Fujishima A. // J. Photochem. Photobiol., C. 2012. V. 13. P. 169‒189.

  2. Schneider J., Matsuoka M., Takeuchi M. et al. // Chem. Rev. 2014. V. 114. P. 9919.

  3. Dong H., Zeng G., Tang L. et al. // Water Res. 2015. V. 79. P. 128.

  4. Shan A.Y., Ghazi T.I.M., Rashid S.A. // Appl. Catal., A. 2010. V. 389. P. 1.

  5. Zhang W., Zou L., Wang L. // Appl. Catal., A. 2009. V. 371. P. 1.

  6. Wang B., Zhang G., Sun Z., Zheng S. // Powder Technol. 2014. V. 262. P. 1.

  7. Sun Z., Bai C., Zheng S. et al. // Appl. Catal., A. 2013. V. 458. P. 103.

  8. Bahranowski K., Gaweł A., Klimek A. et al. // Appl. Clay Sci. 2017. V. 140. P. 75.

  9. Tokarčíková M., Tokarský J., Čabanová K. et al. // Compos. B: Eng. 2014. V. 67. P. 262.

  10. Sun Z., Li C., Yao G., Zheng S. // Mater. Des. 2016. V. 94. P. 403.

  11. Martins A.C., Cazetta A.L., Pezoti O. et al. // Ceram. Int. 2017. V. 43. P. 4411.

  12. Bouarioua A., Zerdaoui M. // J. Environ. Chem. Eng. 2017. V. 5. P. 1565.

  13. Malakootian M., Pourshaban-Mazandarani M., Hossaini H., Ehrampoush M.H. // Process Saf. Environ. Prot. 2016. V. 104. P. 334.

  14. Huang J., Wang X., Hou Y. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2008. V. 110. P. 543.

  15. Hamandi M., Berhault G., Guillard C., Kochkar H. // Appl. Catal., B. 2017. V. 209. P. 203.

  16. Sohail M., Xue H., Jiao Q. et al. // Mater. Res. Bull. 2017. V. 90. P. 125.

  17. Andronic L., Duta A. // Thin Solid Films. 2007. V. 515. P. 6294.

  18. Kochkina N.E., Agafonov A.A., Vinogradov A.V. et al. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2017. V. 5. P. 5148.

  19. Butman M.F., Ovchinnikov N.L., Zinenko N.V. et al. // Catalysts. 2020. V. 10. P. 541.

  20. Butman M.F., Kochkina N.E., Ovchinnikov N.L., Krämer K.W. // Molecules. 2021. V. 26(11). P. 3399.

  21. Butman M.F., Ovchinnikov N.L., Karasev N.S. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2018. V. 9. P. 364.

  22. Butman M.F., Gushchin A.A., Ovchinnikov N.L. et al. // Catalysts. 2020. V. 10. P. 359.

  23. Zhang G., Song A., Duan Y., Zheng S. // Microporous Mesoporous. Mater. 2018. V. 255. P. 61.

  24. Takeuchi M., Hidaka M., Anpo M. // J. Hazard. Mater. 2012. V. 237–238. P. 133.

  25. Liu S., Lim M., Amal R. // Chem. Eng. Sci. 2014. V. 105. P. 46.

  26. Guesh K., Mayoral Á., Márquez-Álvarez C. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2016. V. 225. P. 88.

  27. Jansson I., Suárez S., Garcia-Garcia F.J., Sánchez B. // Appl. Catal., B. 2015. V. 178. P. 100.

  28. Sun Q., Hu X., Zheng S. et al. // Powder Technol. 2015. V. 274. P. 88.

  29. Gomez S., Marchena C.L., Pizzio L., Pierella L. // J. Hazard Mater. 2013. V. 258–259. P. 19.

  30. Shankar M.V., Anandan S., Venkatachalam N. et al. // Chemosphere. 2006. V. 63(6). P. 1014.

  31. Tehubijuluw H., Subagyo R., Yulita M.F. et al. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2021. V. 28. P. 37354.

  32. Kamegawa T., Kido R., Yamahana D., Yamashita H. // Microporous and Mesoporous Mater. 2013. V. 165. P. 142.

  33. Liu X., Liu Y., Lu S. et al. // Chem. Eng. J. 2018. V. 350. P. 131.

  34. Al-Harbi L.M., Kosa S.A., Abd El Maksod I.H., Hegazy E.Z. // J. Nanomater. 2015. V. 2015. Article ID 565849.

  35. Lv Z., Tao Y., Zhang W. // Mech. and Catal. 2021. V. 133. P. 531.

  36. Rahman A., Nurjayadi M., Wartilah R. et al. // Int. J. Technol. 2018. V. 6. P. 1159.

  37. Li F., Jiang Y., Yu L. et al. // Appl. Surf. Sci. 2005. V. 252. P. 1410.

  38. Chen H., Matsumoto A., Nishimiya N., Tsutsumi K. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 1999. V. 157. P. 295.

  39. Kuwahara Y., Aoyama J., Miyakubo K. et al. // J. Catal. 2012. V. 285. P. 223.

  40. Fukugaichi S., Henmi T., Matsue N. // Catal. Lett. 2013. V. 143. P. 1255.

  41. Li Y., Li S.G., Wang J. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2014. V. 88. P. 2471.

  42. Diban N., Pacuła A., Kumakiri I. et al. // Catalysts. 2021. V. 11. P. 1367.

  43. Zheng H., Shi J., Hu B.Z. et al. // Key Eng. Mater. 2007. V. 334–335. P. 1029.

  44. Alakhras F., Alhajri E., Haounati R. et al. // Surf. Interfaces. 2020. V. 20. P. 100611.

  45. Nagarjuna R., Roy S., Ganesan R. // Microporous and Mesoporous Mater. 2015. V. 211. P. 1.

  46. Badvi K., Javanbakht V. // J. Clean. Prod. 2021. V. 280. P. 124518.

  47. Subagyo R., Tehubijuluw H., Utomo W.P. et al. // Arab. J. Chem. 2022. V. 15. P. 103754.

  48. Znad H, Abbas K., Hena S., Awual Md.R. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 218.

  49. Mahalakshmi M., Vishnu Priya S., Arabindoo B. et al. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 161(1). P. 336.

  50. Rathi A., Barman S., Basu S., Arya R.K. // Chemosphere. 2022. V. 288. P. 132609.

  51. Baerlocher Ch., McCusker L.B., Olson D.H. Atlas of Zeolite Framework Types, 6th ed. / Elsevier Science: Amsterdam, 2007. P. 404.

  52. Гордина Н.Е., Прокофьев В.Ю., Борисова Т.Н., Елизарова А.М. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2019. Т. 62. Вып. 7. С. 99.

  53. Bernier A.; Admaiai L.F., Grange P. // Appl. Catal. 1991. V. 77. P. 269.

  54. García-Soto A.R., Rodríguez-Niño G., Trujillo C.A. // Ing. e Investig. 2013. V. 33. P. 22.

  55. Moma J., Baloyi J. Modified Titanium Dioxide for Photocatalytic Applications. In: Khan, S.B., Akhtar, K., editors. Photocatalysts – Applications and Attributes [Internet]. London: IntechOpen; 2018 [cited 2022 Jun 20]. Available from: https://www.intechopen.com/chapters/62303 https://doi.org/10.5772/intechopen.79374

  56. da Silva Filho S.H., Vinaches P., Silva H.L.G. et al. // SN Appl. Sci. 2020. V. 2. P. 344.

  57. Bouzakher-Ghomrasni N., Tache O., Leroy J. et al. Dimensional measurement of TiO_2 (Nano) particles by SAXS and SEM in powder form. Talanta, Elsevier, 2021. In press, 234, P.122619.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физикохимия поверхности и защита материалов

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал