SYNTHESIS OF TIO2 BY SOLVOTHERMAL METHOD AND ITS PHOTOCATALYTIC ACTIVITY TOWARDS BISEPTOL AND CONGO RED

Autor: Alisa Aleksyk, Olena Yanushevska, Tetiana Dontsova
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, 2022, № 2(33)
ISSN: 2521-151X
2218-9300
Popis: The creation of ceramic membranes with additional functional properties, such as antibacterial and photocatalytic, is a popular and promising area of research in the field of water treatment. The article is devoted to the synthesis of titanium (IV) oxide powders by the solvothermal method for their further usage as a photocatalytic selective layer in ceramic membranes. The study of the peculiarities of the photocatalytic materials synthesis for the creation of photocatalytic and at the same time antimicrobial ceramic membranes on their basis is extremely relevant, because it will allow to develop a method of synthesis of photocatalysts active to various pollutants. Therefore, the aim of the work was the synthesis of TiO2 powders by solvothermal method at different ratios of the starting reagents, the study of their physicochemical properties and the study of their photocatalytic properties in relation to different pollutant – antibiotics and dyes. The obtained powders were characterized by diffraction analysis, infrared spectroscopy, low-temperature nitrogen adsorptiondesorption and scanning electron microscopy. It is established that the ratio of the initial components significantly affects the final properties and characteristics of TiO2 powders. It was shown that the synthesis with a significant excess of the starting reagent (titanium isopropoxide) does not lead to the crystalline TiO2 sample, which was confirmed by diffraction analysis and infrared spectroscopy. The revealed porous structure of all TiO2 samples indicates a high specific surface area in them, which is also consistent with scanning electron microscopy studies. The highest photocatalytic activity is possessed by TiO2 samples, which are nanocomposites of anatase and rutile modifications. Such nanocomposites showed quite high activity towards antibiotics (Biseptol) and anionic dyes (Congo red). У статті розглядається синтез порошків титану (IV) оксиду сольвотермальним методом для майбутнього використання їх як фотокаталітичний селективний шар в керамічних мембранах. Вивчення особливостей синтезу фотокаталітичних матеріалів для водоочищення є вкрай актуальним через можливість створення антимікробних керамічних мембран за їх участі. Тому метою роботи було синтезувати порошки ТіО2 сольвотермальним методом за різних співвідношень вихідних реагентів, дослідження їх фізико-хімічних властивостей та вивчення фотокаталітичних властивостей по відношенню до Бісептолу та Конго червоного. Отримані порошки охарактеризовано дифракційними методами аналізу, ІЧ-спектроскопією, низкотемпературним методом адсорбції-десорбції азоту та скануючею електронною мікроскопією. Встановлено, що співвідношення вихідних компонентів суттєвим чином впливає на кінцеві властивості та характеристики порошків ТіО2. Показано, що синтез за суттєвого надлишку вихідного реагенту (титан ізопропоксиду) не приводить до отримання кристалічного зразку ТіО2, що підтверджується дифракційними методами аналізу та ІЧ-спектроскопією. Виявлена пориста структура усіх зразків ТіО2 свідчить про високу питому площу поверхні в них, що також узгоджується з дослідженнями скануючої електронної мікроскопії. Найбільшою фотокаталітичною активністю володіють зразки ТіО2, що являють собою нанокомпозити з анатазної та рутильної модифікацій. Такі нанокомпозити проявили досить високу активність до антибіотиків (Бісептол) та аніонних барвників (Конго червоний).
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: