Preparation of Photoactive TiO2/LTA Zeolite Composites by Solution Technology in Hydrothermal Conditions

N. L. Ovchinnikov; Овчинников Н. Л.; N. M. Vinogradov; Виноградов Н. М.; N. E. Gordina; Гордина Н. Е.; M. F. Butman; Бутман М. Ф.

doi:10.31857/S0044185623700481

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

Авторы: Овчинников Н.Л.¹, Виноградов Н.М.¹, Гордина Н.Е.¹, Бутман М.Ф.¹
Учреждения:
1. Ивановский государственный химико-технологический университет, просп. Шереметьевский
Выпуск: Том 59, № 4 (2023)
Страницы: 380-386
Раздел: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦАХ
URL: https://journal-vniispk.ru/0044-1856/article/view/139718
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044185623700481
EDN: https://elibrary.ru/VSPNDX
ID: 139718

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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

Nakata K., Fujishima A. // J. Photochem. Photobiol., C. 2012. V. 13. P. 169‒189.
Schneider J., Matsuoka M., Takeuchi M. et al. // Chem. Rev. 2014. V. 114. P. 9919.
Dong H., Zeng G., Tang L. et al. // Water Res. 2015. V. 79. P. 128.
Shan A.Y., Ghazi T.I.M., Rashid S.A. // Appl. Catal., A. 2010. V. 389. P. 1.
Zhang W., Zou L., Wang L. // Appl. Catal., A. 2009. V. 371. P. 1.
Wang B., Zhang G., Sun Z., Zheng S. // Powder Technol. 2014. V. 262. P. 1.
Sun Z., Bai C., Zheng S. et al. // Appl. Catal., A. 2013. V. 458. P. 103.
Bahranowski K., Gaweł A., Klimek A. et al. // Appl. Clay Sci. 2017. V. 140. P. 75.
Tokarčíková M., Tokarský J., Čabanová K. et al. // Compos. B: Eng. 2014. V. 67. P. 262.
Sun Z., Li C., Yao G., Zheng S. // Mater. Des. 2016. V. 94. P. 403.
Martins A.C., Cazetta A.L., Pezoti O. et al. // Ceram. Int. 2017. V. 43. P. 4411.
Bouarioua A., Zerdaoui M. // J. Environ. Chem. Eng. 2017. V. 5. P. 1565.
Malakootian M., Pourshaban-Mazandarani M., Hossaini H., Ehrampoush M.H. // Process Saf. Environ. Prot. 2016. V. 104. P. 334.
Huang J., Wang X., Hou Y. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2008. V. 110. P. 543.
Hamandi M., Berhault G., Guillard C., Kochkar H. // Appl. Catal., B. 2017. V. 209. P. 203.
Sohail M., Xue H., Jiao Q. et al. // Mater. Res. Bull. 2017. V. 90. P. 125.
Andronic L., Duta A. // Thin Solid Films. 2007. V. 515. P. 6294.
Kochkina N.E., Agafonov A.A., Vinogradov A.V. et al. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2017. V. 5. P. 5148.
Butman M.F., Ovchinnikov N.L., Zinenko N.V. et al. // Catalysts. 2020. V. 10. P. 541.
Butman M.F., Kochkina N.E., Ovchinnikov N.L., Krämer K.W. // Molecules. 2021. V. 26(11). P. 3399.
Butman M.F., Ovchinnikov N.L., Karasev N.S. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2018. V. 9. P. 364.
Butman M.F., Gushchin A.A., Ovchinnikov N.L. et al. // Catalysts. 2020. V. 10. P. 359.
Zhang G., Song A., Duan Y., Zheng S. // Microporous Mesoporous. Mater. 2018. V. 255. P. 61.
Takeuchi M., Hidaka M., Anpo M. // J. Hazard. Mater. 2012. V. 237–238. P. 133.
Liu S., Lim M., Amal R. // Chem. Eng. Sci. 2014. V. 105. P. 46.
Guesh K., Mayoral Á., Márquez-Álvarez C. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2016. V. 225. P. 88.
Jansson I., Suárez S., Garcia-Garcia F.J., Sánchez B. // Appl. Catal., B. 2015. V. 178. P. 100.
Sun Q., Hu X., Zheng S. et al. // Powder Technol. 2015. V. 274. P. 88.
Gomez S., Marchena C.L., Pizzio L., Pierella L. // J. Hazard Mater. 2013. V. 258–259. P. 19.
Shankar M.V., Anandan S., Venkatachalam N. et al. // Chemosphere. 2006. V. 63(6). P. 1014.
Tehubijuluw H., Subagyo R., Yulita M.F. et al. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2021. V. 28. P. 37354.
Kamegawa T., Kido R., Yamahana D., Yamashita H. // Microporous and Mesoporous Mater. 2013. V. 165. P. 142.
Liu X., Liu Y., Lu S. et al. // Chem. Eng. J. 2018. V. 350. P. 131.
Al-Harbi L.M., Kosa S.A., Abd El Maksod I.H., Hegazy E.Z. // J. Nanomater. 2015. V. 2015. Article ID 565849.
Lv Z., Tao Y., Zhang W. // Mech. and Catal. 2021. V. 133. P. 531.
Rahman A., Nurjayadi M., Wartilah R. et al. // Int. J. Technol. 2018. V. 6. P. 1159.
Li F., Jiang Y., Yu L. et al. // Appl. Surf. Sci. 2005. V. 252. P. 1410.
Chen H., Matsumoto A., Nishimiya N., Tsutsumi K. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 1999. V. 157. P. 295.
Kuwahara Y., Aoyama J., Miyakubo K. et al. // J. Catal. 2012. V. 285. P. 223.
Fukugaichi S., Henmi T., Matsue N. // Catal. Lett. 2013. V. 143. P. 1255.
Li Y., Li S.G., Wang J. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2014. V. 88. P. 2471.
Diban N., Pacuła A., Kumakiri I. et al. // Catalysts. 2021. V. 11. P. 1367.
Zheng H., Shi J., Hu B.Z. et al. // Key Eng. Mater. 2007. V. 334–335. P. 1029.
Alakhras F., Alhajri E., Haounati R. et al. // Surf. Interfaces. 2020. V. 20. P. 100611.
Nagarjuna R., Roy S., Ganesan R. // Microporous and Mesoporous Mater. 2015. V. 211. P. 1.
Badvi K., Javanbakht V. // J. Clean. Prod. 2021. V. 280. P. 124518.
Subagyo R., Tehubijuluw H., Utomo W.P. et al. // Arab. J. Chem. 2022. V. 15. P. 103754.
Znad H, Abbas K., Hena S., Awual Md.R. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 218.
Mahalakshmi M., Vishnu Priya S., Arabindoo B. et al. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 161(1). P. 336.
Rathi A., Barman S., Basu S., Arya R.K. // Chemosphere. 2022. V. 288. P. 132609.
Baerlocher Ch., McCusker L.B., Olson D.H. Atlas of Zeolite Framework Types, 6th ed. / Elsevier Science: Amsterdam, 2007. P. 404.
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.
Bernier A.; Admaiai L.F., Grange P. // Appl. Catal. 1991. V. 77. P. 269.
García-Soto A.R., Rodríguez-Niño G., Trujillo C.A. // Ing. e Investig. 2013. V. 33. P. 22.
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
da Silva Filho S.H., Vinaches P., Silva H.L.G. et al. // SN Appl. Sci. 2020. V. 2. P. 344.
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.