Search

Золь-гель методом синтезовано порошки TiO2/ZrO2/SiO2 (21/9/70 мол.%) з використанням різних джерел діоксиду кремнію.Методом РФА встановлено, що у всіх синтезованих композитах відбувається одночасна кристалізація двох фаз (анатазу ташриланкіту). Методом ЕПР досліджено парамагнітні центри, що формуються на поверхні анатазу, і вплив високоенергетичного опромінення на зміну дефектної структури відповідних зразків. Встановлено зв'язок між дефектною структурою потрійних композитів та їх фотокаталітичною активністю., The sol-gel method was applied to synthesize TiO2/ZrO2/SiO2 powders (a content of 21:9:70 mol.%) with the use of various silicon dioxide sources. Using the X-ray fluorescence analysis (XFA), we found that two phases (the anatase and srilankite ones) are crystallized simultaneously in all synthesized composites. The electron paramagnetic resonance (EPR) method was used to study the paramagnetic centers, which are formed on the anatase surface, and the influence of high-energy radiation on a change of the defect structure in corresponding specimens. A relationship between the defect structure of ternary composites and their photocatalytic activity has been established.

In this work the titania films modified with ethanolamines are synthesized by sol-gel method using two different routes. Introduction of template during sol ripening leading to the formation of porous structure and a single stage synthesis resulting in non-porous surface are proposed. The optical properties and calculated band-gap values of the films are presented. The titania particle size of the modified films is increased in comparison with the bare one as results of Root mean square (RMS) and Roughness average (Ra) values. The influence of the synthesis conditions and structure of ethanolamines on the photocatalytic activity under visible light are reported. В данной работе синтезированы пленки диоксида титана, модифицированные этаноламинами. Описан золь-гель метод с использованием различных. Введение темплата во время созревания золя приводит к образованию пористой структуры, а предложенный одностадийный синтез формирует непористую поверхность. Исследованы оптические свойства пленок и рассчитаны их величины ширины запрещенной зоны. Размер частиц модифицированных пленок диоксида титана возрастает по сравнению с немодифицированным, как показано представленными значениями RMS и Ra. Изучено влияние условий синтеза и структуры этаноламинов на фотокаталитическую активность под видимым светом. Синтезовано плівки діоксиду титану, модифіковані етаноламінами. Описано золь-гель метод з використанням різних підходів. Введення темплату під час дозрівання золю призводить до утворення пористої структури, а запропонований одностадійний синтез формує непористу поверхню. Досліджено оптичні властивості плівок та розраховано їхні величини ширини забороненої зони. Розмір частинок модифікованих плівок діоксиду титану зростає в порівнянні з немодифікованим, як показано представленими значеннями RMS і Ra. Вивчено вплив умов синтезу і структури етаноламінів на фотокаталітичну активність під видимим світлом.

Ag/Au bimetallic nanoparticles (BMNP) in porous sol-gel silica films on glass substrates were obtained via hydrolysis of tetraethylorthosilicate (TEOS) in presence of template agent Pluronic P123 and definite amounts of AgNO3 and HAuCl4 by dip-coating procedure followed by a UV-irradiation and thermal treatment. UV-vis spectroscopy was employed to follow the changes in the position and intensity of the surface plasmon resonance band of the resulting BMNP, SEM was employed for morphology investigation. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to determine the chemical states of Au and Ag as well as the surface composition of the resultant films. By utilizing the charging characteristics of the films prepared on a silicon wafer, via application of an external voltage bias, it was found that the Au and Ag nanoparticles are retained within the silica matrix and demonstrate similar charging behavior. Depending on the coating sequences of glass substrates by the silica sol precursors (Au/SiO2 or Ag/SiO2), resultant BMNP within silica film have alloy (Au/SiO2-Ag/SiO2) or core-shell (Ag/SiO2-Au/SiO2) structure. Біметалічні наночастинки (БМНЧ) Ag/Au, інкорпоровані в пористу золь-гель кремнеземну плівку, були одержані шляхом гідролізу тетраетилортосилікату (ТЕОС) в присутності темплатного агента Pluronic P123 з додаванням AgNO3 і HAuCl4; нанесення плівок на субстрат проводилося методом "dip-coating" з наступним УФ-опроміненням і термообробкою. УФ- видима спектроскопія застосовувалася для реєстрації положення і інтенсивності максимумів поверхневого плазмонного резонансу БМНЧ, а рентгено-фотоелектронна спектроскопія - для визначення хімічного стану Au і Ag та встановлення поверхневого складу плівки. При використанні методики зарядження плівок на кремнієвій підкладинці шляхом накладання зовнішнього електричного потенціалу було встановлено, що наночастинки Au і Ag зв’язані з силікатною матрицею та демонструють однаковий відгук на накладений зовнішній негативний потенціал. В залежності від послідовності нанесення прекурсорів (Ag/SiO2 або Au/SiO2) на підкладинку, БМНЧ, які містяться в матриці кремнеземної плівки, формують структуру типу сплав (Au/SiO2-Ag/SiO2) або ядро-оболонка(Ag/SiO2-Au/SiO2). Биметаллические наночастицы (БМНЧ) Ag/Au, инкорпорированные в пористую золь-гель кремнеземную пленку, были получены путем гидролиза тетраэтилортосиликата (ТЭОС) в присутствии темплатного агента Pluronic P123 с добавлением AgNO3 и HAuCl4; нанесение пленок на субстрат производилось методом "dip-coating" с последующим УФ-облучением и термообработкой. УФ-видимая спектроскопия использовалась для регистрации изменений в положении и интенсивности максимумов поглощения полос поверхностного плазмонного резонанса БМНЧ, а рентгено-фотоэлектронная спектроскопия – для определения химического состояния Au и Ag и установления поверхностного состава пленки. C помощью методики заряжения пленок на кремниевой подложке путем наложения внешнего электрического потенциала было установлено, что наночастицы Au и Ag связаны с силикатной матрицей и демонстрируют одинаковый отклик на приложенный внешний негативный потенциал. В зависимости от последовательности нанесения прекурсоров (Ag/SiO2 или Au/SiO2) на подложку, БМНЧ в матрице кремнеземной пленки образуют структуру типа сплав (Au/SiO2-Ag/SiO2) или ядро-оболочка (Ag/SiO2-Au/SiO2).

The crystalline and electron structure of TiO₂ and TiO₂/ZrO₂/SiO₂ coating obtained by sol-gel technique and annealed at 773 K and 873 K has been studied. The film synthesis and further heat treatment result in formation of nano-sized anatase particles with a developed surface and shallow and deep traps within the band gap of titania. Rater localized electron states correspond to these defects, which result in occurrence of some new optical absorption bands. Some of the optical conductivity bands belong to oxygen vacancies which are deep defects, and the other ones are connected with surface defects. The nature of surface defects should be various. The presence of shallow defects deforms the edge of conductive band, tailing it.

Glass-supported TiO₂ nanostructural films of various porosity have been prepared. The structure and sorption characteristics of the obtained coatings have been investigated by x-ray phase analysis, adsorption methods and transmission electron microscopy. The photocatalytic activity of prepared materials in the gas-phase oxidation of ethanol and acetone has been examined. Besides the specific photocatalytic activity of ТІО₂ (anatase), photocatalyst sorption capacity defined by ТІО₂ coating porosity was also found to exert a decisive influence upon efficient photooxidation in gaseous phase. Получены наноструктурные пленки ТІО₂ различной степени пористости, нанесенные на стеклянные подложки. Методами рентгенофазового анализа, адсорбции и трансмиссионной электронной микроскопии изучены структурно-сорбционные характеристики полученных пленок, исследована их фотокаталитическая активность в реакциях окисления ацетона и этанола в газовой фазе. Показано, что определяющее значение для эффективного газофазного фотоокисления, кроме собственной фотокаталитической активности ТІО₂ (анатаза), имеет также сорбционная способность фотокатализаторов, которая определяется пористостью ТЮ₂-покрытий. Одержано наноструктурні плівки ТІО₂ різного ступеня пористості, нанесеш на скляні підкладки. Методами рентгенофазового аналізу, адсорбції та трансмісійної електронної мікроскопії досліджено структурно-сорбційні характеристики одержаних плівок, вивчено їх фотокаталітичну активність в реакціях окислення ацетону та етанолу у газовій фазі. Показано, що визначальний вплив для ефективного газофазного фотоокислення, окрім власної фотокаталітичної активності ТІО₂ (анатазу), має також сорбційна здатність фотокаталізаторів, яка визначається пористістю ТІО₂-покриттів.