Фотокаталітична деструкція органічних барвників частинками діоксиду титану допованого золотом

2023

Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»: Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження», Iss 4 (2023)

Нанокомпозити на основі діоксиду титану, допованого золотом з концентрацією 0,2 та 0,8 мас. %, були синтезовані золь-гель методом з використанням тетраізопропоксиду титану та золотохлорводневої кислоти. Термообробка осадів за Т = 600 °С призвела до формування високодисперсних порошків анатазу, а підвищення температури до 1000–1200 °С сприяло формуванню добре окристалізованих частинок рутилу. Атоми золота розподілені в структурі порошків нерівномірно. Розмір первинних частинок анатазу не перевищував 10 нм, а рутилу – досягав 35–46 нм, поступово збільшуючись при підвищенні температури обробки. Фотокаталітичні властивості структур TiO2&Au були досліджені при знебарвленні розчинів органічних барвників (метиленового блакитного, родаміну Б, метиленового помаранчевого, помаранчового Ж) з концентрацією 20 мг/дм3. Отримані наносистеми не проявили суттєвої сорбційної активності, а видиме світло викликало незначну десорбцію барвників. Водночас, під впливом УФ опромінення впродовж 60 хвилин процес знебарвлення проходив ефективно і підпорядковувався реакції псевдо-першого порядку. Найбільшу фотокаталітичну активність проявив зразок анатазу з вмістом золота 0,8 мас. %, доводячи ступінь знебарвлення розчину родаміну Б до 50 %, метиленового помаранчевого – до 81,5 %, метиленового блакитного – до 91 %, а помаранчевого Ж – до 95,2 %. Підвищення ефективності деструкції барвників може бути досягнуто при доповненні фотокаталітичного процесу каталітичним.

article

English
Ukrainian

Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023.

анатаз, рутил, золото, нанокомпозити TiO2&Au, фотокаталіз, УФ опромінювання, Ecology, QH540-549.5, Chemical engineering, TP155-156