Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

M. V. Bondarenko, T. A. Khalyavka, N. D. Shcherban’, and N. N. Tsyba
«Mesoporous Nanocomposites Based on Titanium Dioxide and Carbon as Perspective Photocatalysts for Water Purification»
0099–0112 (2017)

PACS numbers: 61.43.Gt, 68.43.Nr, 78.30.-j, 78.40.-q, 78.67.Rb, 81.07.Bc, 82.50.Hp

Получены наноразмерные композитные фотокатализаторы на основе диоксида титана и углерода. Материалы охарактеризованы с использованием методов РФА, СЕМ, ВЕТ, УФ- и видимой спектроскопии, а также ИК-спектроскопии. Рентгенофазовый анализ показал наличие фазы анатаза во всех образцах. Установлено, что композиты состоят из округлых агломератов размерами около 2 мкм, и, в зависимости от метода получения, размеры их кристаллитов изменяются от 15 до 29 нм. Исследование изотерм сорбции–десорбции азота для синтезированных порошков показало наличие петли гистерезиса, что свидетельствует об их мезопористой структуре. В спектрах поглощения нанокомпозитов наблюдается батохромный сдвиг, а ширина запрещённой зоны уменьшается по сравнению с чистым диоксидом титана. Выявлены различия в колебательных спектрах порошков, полученных различными методами. Композитные образцы проявили более высокую фотокаталитическую активность в деструкции органических красителей сафранина Т и родамина при УФ- и видимом облучении по сравнению с TiO2. Это может быть связано с участием углерода в ингибировании процесса рекомбинации электронов и дырок, продлении жизни зарядов, увеличении эффективности межфазового разделения зарядов на границе фаз диоксид титана–углерод, а также формировании дополнительных электронных уровней.