POLUChENIE FOTOAKTIVNYKh KOMPOZITOV TiO2/TsEOLIT NaX V GIDROTERMAL'NYKh USLOVIYaKh S ISPOL'ZOVANIEM RASTVOROV S VYSOKOY KONTsENTRATsIEY POLIGIDROKSOKOMPLEKSOV TITANA

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

С использованием растворов с высокой концентрацией полигидроксокомплексов титана в реакторе под давлением получены композиты диоксида титана и цеолита NaX, содержащие в своем составе 50%, 70% и 80% TiO2 по массе по отношению к цеолиту. Материалы охарактеризованы методами РФА, ИК-спектроскопии, СЭМ, энергодисперсионного микроанализа, низкотемпературной адсорбции–десорбции азота. Адсорбционные и фотокаталитические свойства композитов исследованы на примере медольного красителя родамина Б. Фазовый состав фотоактивного покрытия (соотношение анатаза и рутила), морфология его поверхности, текстурные, адсорбционные и фотокаталитические свойства полученных композитов в значительной степени зависят от степени покрытия поверхности цеолита. Свойства микропористого цеолита-носителя после покрытия диоксидом титана трансформируются в композите в свойства мезопористого материала. Для композитов 80%TiO2/NaX (размер TiO2 кристаллитов около 13 нм и соотношение фаз анатаз/рутил около 0.97) установлена наиболее высокая фотокаталитическая активность. Полное обесцвечивание красителя (концентрация 10 мг/л, количество композита-фотокатализатора 1 г/л) в УФ-излучении (мощность лампы 250 W) наблюдалось за 90 мин.

References

  1. Dong H., Zeng G., Tang L. et al. // Water Res. 2015. V. 79. P. 128.
  2. Zhang W., Zou L., Wang L. // Appl. Catal., A. 2009. V. 371. P. 1.
  3. Wang B., Zhang G., Sun Z., Zheng S. // Powder Technol. 2014. V. 262. P. 1.
  4. Martins A.C., Cazetta A.L., Pezoti O. et al. // Ceram. Int. 2017. V. 43. P. 4411.
  5. Bouarioua A., Zerdaoui M. // J. Environ. Chem. Eng. 2017. V. 5. P. 1565.
  6. Malakootian M., Pourshaban-Mazandarani M., et al. // Process Saf. Environ. Prot. 2016. V. 104. P. 334.
  7. Huang J., Wang X., Hou Y. et al. // Micropor. Mesopor. Mater. 2008. V. 110. P. 543.
  8. Hamandi M., Berhault G., Guillard C., et al. // Appl. Catal., B. 2017. V. 209. P. 203.
  9. Sohail M., Xue H., Jiao Q. et al. // Mater. Res. Bull. 2017. V. 90. P. 125.
  10. Sun Z., Li C., Yao G., Zheng S. // Mater. Des. 2016. V. 94. P. 403.
  11. Bahranowski K., Gaweł A., Klimek A. et al. // Appl. Clay Sci. 2017. V. 140. P. 75.
  12. Tokarčikova M., Tokarsky J., Čabanova K. et al. // Compos. B: Eng. 2014. V. 67. P. 262.
  13. Zhang G., Song A., Duan Y., et al. // Micropor. Mesopor. Mater. 2018. V. 255. P. 61.
  14. Takeuchi M., Hidaka M., Anpo M. // J. Hazard. Mater. 2012. V. 237–238. P. 133.
  15. Liu S., Lim M., Amal R. // Chem. Eng. Sci. 2014. V. 105. P. 46.
  16. Guesh K., Mayoral A., Marquez-Alvarez C. et al. // Micropor. Mesopor. Mater. 2016. V. 225. P. 88.
  17. Jansson I., Suarez S., Garcia-Garcia F.J. et al. // Appl. Catal., B. 2015. V. 178. P. 100.
  18. Sun Q., Hu X., Zheng S. et al. // Powder Technol. 2015. V. 274. P. 88.
  19. Gomez S., Marchena C.L., Pizzio L. et al. // J. Hazard Mater. 2013. V. 258–259. P. 19.
  20. Shankar M.V., Anandan S., Venkatachalam N. et al. // Chemosphere. 2006. V. 63. № 6. P. 1014.
  21. Tehubijuluw H., Subagyo R., Yulita M.F. et al. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2021. V. 28. P. 37354.
  22. Liu X., Liu Y., Lu S. et al. // Chem. Eng. J. 2018. V. 350. P. 131.
  23. Al-Harbi L.M., Kosa S.A., Abd El Maksod I.H. et al. // J. Nanomater. 2015. Article ID 565849.
  24. Lv Z., Tao Y., Zhang W. // Mech. Catal. 2021. V. 133. P. 531.
  25. Rahman A., Nurjayadi M., Wartilah R. et al. // Int. J. Technol. 2018. V. 6. P. 1159.
  26. Li F., Jiang Y., Yu L. et al. // Appl. Surf. Sci. 2005. V. 252. P. 1410.
  27. Chen H., Matsumoto A., Nishimiya N., et al. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 1999. V. 157. P. 295.
  28. Kuwahara Y., Aoyama J., Miyakubo K. et al. // J. Catal. 2012. V. 285. P. 223.
  29. Fukugaichi S., Henmi T., Matsue N. et al. // Catal. Lett. 2013. V. 143. P. 1255.
  30. Li Y., Li S.G., Wang J. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2014. V. 88. P. 2471.
  31. Diban N., Pacuła A., Kumakiri I. et al. // Catalysts. 2021. V. 11. P. 1367.
  32. Zheng H., Shi J., Hu B.Z. et al. // Key Eng. Mater. 2007. V. 334–335. P. 1029.
  33. Alakhras F., Alhajri E., Haounati R. et al. // Surf. Interfaces. 2020. V. 20. P. 100611.
  34. Nagarjuna R., Roy S., Ganesan R. // Micropor. Mesopor. Mater. 2015. V. 211. P. 1.
  35. Badvi K., Javanbakht V. // J. Clean. Prod. 2021. V. 280. P. 124518.
  36. Subagyo R., Tehubijuluw H., Utomo W.P. et al. // Arab. J. Chem. 2022. V. 15. P. 103754.
  37. Znad H., Abbas K., Hena S., Awual Md.R. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 218.
  38. Mahalakshmi M., Vishnu Priya S., Arabindoo B. et al. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 161. № 1. P. 336.
  39. Rathi A., Barman S., Basu S., et al. // Chemosphere. 2022. V. 288. P. 132609.
  40. Ovchinnikov N.L., Vinogradov N.M., Gordina N.E. et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2023. V. 59. № 4. P. 570.
  41. Kochkina N.E., Agafonov A.A., Vinogradov A.V. et al. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2017. V. 5. P. 5148.
  42. Butman M.F., Ovchinnikov N.L., Karasev N.S. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2018. V. 9. P. 364.
  43. Butman M.F., Gushchin A.A., Ovchinnikov N.L. et al. // Catalysts. 2020. V. 10. P. 359.
  44. Breck D.W. Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry and Uses. N.Y. Wiley. 1974. 788 p.
  45. Baerlocher C., McCusker L.B., Olson D.H. Atlas of Zeolite Framework Types. Elsevier. 2007. 404 p.
  46. Tahraoui Z., Nouali H., Marichal C. et al. // Molecules. 2020. V. 25. № 4. P. 944.
  47. Garcia A.L., Lopez C.M., Garcia L.V. et al. // Ingenieria e Investigacion. 2016. V. 36. № 1. P. 62.
  48. Starke A., Pasel C., Blaker C. // ACS Omega. 2022. V. 7. № 48. P. 43665.
  49. Bernier A., Admaiai L.F., Grange P. // Appl. Catal. 1991. V. 77. P. 269.
  50. Saqib N.U., Adnan R., Shah I. // Mater. Res. Express. 2019. V. 6. P. 095506.
  51. Treacy M.M.J. and Higgins J.B. Collection of Simulated XRD Powder Patterns for Zeolites. 4th Ed. Elsevier. Amsterdam. 2001. P. 388.
  52. JCPDS: Powder Diffraction File (PDF-2): Sets 1–45 JCPDS-ICDD. International Centre for Diffraction Data. Newtown Square. PA, 19073 USA.
  53. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W. et al. // Pure Appl. Chem. 1985. V. 57. P. 603.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).