Влияние термообработки на содопированный оловом и серой диоксид титана

Авторы

М. В. Дорогов ¹ , Н.В. Чиркунова ²

¹ Институт перспективных систем передачи данных Университета ИТМО, Кронверкский пр., 49, лит. А, 197101, Санкт-Петербург, Россия

² Институт перспективных технологий Тольяттинского государственного университета, ул. Белорусская, 14, 445020, Тольятти, Россия

10.17586/2687-0568-2024-6-1-24-28

Rev. Adv. Mater. Technol., 2024, vol. 6, no. 1, pp. 24–28

Аннотация

Исследованы допированные оловом и серой наночастицы диоксида титана в соответствующих концентрациях 1, 2, 3, 4, 5 ат.% Sn. Рассмотрены процессы термического воздействия на образцы и колориметрические характеристики тонких пленок, полученных из наночастиц допированного диоксида титана. Отмечается изменение цвета при допировании с переходом от белого к бледно-желтому. А также заметное снижение массы образцов при отжиге до достижения температуры 517 °C, далее масса остается неизменной. На ДТА-кривой в этом интервале температур отмечаются экзотермические и эндотермические пики, связанные с процессом допирования. Определены цветовые характеристики допированного диоксида титана, показано влияние на них допирующих элементов и связь с фотокаталитической активностью.

Ключевые слова

диоксид титана; наночастицы; допирование; теплофизические свойства; оптические свойства

Финансирование

RF Ministry of Science and Higher Education project: 075-15-2021-1349

Ссылки

1.    C.H.A. Tsang, K. Li, Y. Zeng, W. Zhao, T. Zhang, Y. Zhan, R. Xie, D.Y.C. Leung, H. Huang, Titanium oxide based photocatalytic materials development and their role of in the air pollutants degradation: Overview and forecast, Environment International, 2019, vol. 125, pp. 200-228.
2.    B. Li, X. Wang, M. Yan, L. Li, Preparation and characterization of nano-TiO2 powder, Materials Chemistry and Physics, 2003, vol. 78, no. 1, pp. 184-188.
3.    P.S. Basavarajappa, S.B. Patil, N. Ganganagappa, K.R. Reddy, A.V. Raghu, C.V. Reddy, Recent progress in metal-doped TiO2, non-metal doped/codoped TiO2 and TiO2 nanostructured hybrids for enhanced photocatalysis, International Journal of Hydrogen Energy, 2020, vol. 45, no. 13, pp. 7764-7778.
4.    V. Kumaravel, S. Mathew, J. Bartlett, S.C. Pillai, Photocatalytic hydrogen production using metal doped TiO2: A review of recent advances, Applied Catalysis B: Environmental, 2019, vol. 244, pp. 1021-1064.
5.    N.V. Chirkunova, M.M. Skryabina, M.V. Dorogov, Sol-Gel Prepared TiO2 Photocatalyst, Reviews on Advanced Materials and Technologies, 2020, vol. 2, no. 3, pp. 44-50.
6.    X. Chen, S.S. Mao, Titanium dioxide nanomaterials: Synthesis, properties, modifications and applications, Chemical Reviews, 2007, vol. 107, no. 7, pp. 2891-2959.
7.    A. Heller, Y. Degani, D.W. Johnson, P.K. Gallagher, Controlled suppression and enhancement of the photoactivity of titanium dioxide (rutile) pigment, Journal of Physical Chemistry, 1987, vol. 91, no. 23, pp. 5987-5991.
8.    A. Folger, J. Kalb, L. Schmidt-Mende, C. Scheu, Tuning the electronic conductivity in hydrothermally grown rutile TiO2 nanowires: Effect of heat treatment in different environments, Nanomaterials, 2017, vol. 7, no. 10, art. no. 289.
9.    X. Chen, S. Shen, L. Guo, S.S. Mao, Semiconductor-based photocatalytic hydrogen generation, Chemical Reviews, 2010, vol. 110, no. 11, pp. 6503-6570.
10.    Y. Liang, G. Huang, X. Xin, Y. Yao, Y. Li, J. Yin, X. Li, Y. Wu, S. Gao, Black titanium dioxide nanomaterials for photocatalytic removal of pollutants: A review, Journal of Materials Science & Technology, 2022, vol. 112, pp. 239-262.
11.    R. Asahi, T. Morikawa, T. Ohwaki, K. Aoki, Y. Taga, Visible-light photocatalysis in nitrogen-doped titanium oxides, Science, 2001, vol. 293, no. 5528, pp. 269-271.
12.    N. Liu, X. Zhou, N.T. Nguyen, K. Peters, F. Zoller, I. Hwang, C. Schneider, M.E. Miehlich, D. Freitag, K. Meyer, D. Fattakhova-Rohlfing, P. Schmuki, Black Magic in Gray Titania: Noble-Metal-Free Photocatalytic H2 Evolution from Hydrogenated Anatase, ChemSusChem, 2017, vol. 10, no. 1, pp. 62-67.
13.    N.V. Chirkunova, N. Islavath, M.V. Dorogov, Titanium Dioxide for Hydrogen Economy: a Brief Review, Reviews on Advanced Materials and Technologies, 2023, vol. 5, no. 2, pp. 56-76.
14.    N.V. Chirkunova, M.V. Dorogov, A.E. Romanov, Co-doping of titanium dioxide for photocatalysis, Technical Physics Letters, 2023, vol. 49, no. 6, pp. 5-7.

Том 6, № 1

Страницы 24-28

Файлы

текст статьи

аннотация

XML файл

История

Поступила в редакцию: 15 Марта 2024

Принята: 21 Марта 2024

Доступна онлайн: 31 Марта 2024

© 2024 ITMO University.
This is an open access article under the terms
of the CC BY-NC 4.0 license.
Metadata is available under the terms of the CC BY 4.0 license