Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Таким образом, в системе T i-0 -C o мезопористой структурой обладают как рентгеноаморфные, так и кристаллические полифазные композиты с удельной поверхностью примерно от 15 до 330 м 2 /г. Мезопористые материалы рассматриваться как многообещающие катализаторы для превращений объемных органических молекул, так как наличие мезоразмерных пор может преодолеть ограничения по диффузии [ 6 ], характерные для микроразмерных пор. Фотокаталитическая активность. Предварительными исследованиями ФКА образцов Co- модифицированого диоксида титана в реакции деградации ферроина при облучении суспензий видимым светом установлена ее существенная и сложная зависимость от степени допирования, температурной обработки и, соответственно, фазового состава. Показано, что практически все Со-модифицированные образцы T i0 2 проявляют более высокую ФКА относительно промышленного фотокатализатора AER0XIDE Р25 фирмы Degussa (табл.) при облучении полным спектром солнечного света и особенно при Х>670 нм (рис.5), что условно соответствует снижению ширины энергии запрещенной зоны композита до 1.85 эВ. Зависимость ФКА (Е,%) Со-модифицированных образцов TiO 2 по ферроину при полном спектральном облучении и при Х>670 нм от содержания Со, термообработки, фазового состава и дисперсности Образец РФА d, нм Е, %, полный спектр » 6 7 0 нм P25 8 6 % анатаз,14% рутил 29.5 48 0 400-TiO2 Анатаз 1 0 94 47 80-Co-1 Рентгеноаморфная 1 0 96 78 400-Co-1 Анатаз 2 0 82 61 600-Co-1 99% анатаз,1% рутил 39 77 59 800-Co-1 Рутил 1320 60 47 80-Co-5 Рентгеноаморфная 8.4 96 91 400-Co-5 Рентгеноаморфная, анатаз 7.1 89 82 600-Co-5 Анатаз, рутил, CoTiO 3 13 76 70 800-Co-5 Рутил, CoTiO 3 0.74 56 52 1150-Co-5 То же 0.24 54 49 80-Co-10 Рентгеноаморфная 8.7 1 0 0 96 400-Co-10 То же 1 0 92 89 600-Co-10 Анатаз, рутил, CoTiO 3 55 81 77 800-Co-10 Рутил, CoTiO 3 1160 6 8 65 1150-Co-10 То же 2720 62 58 80-Co-20 Рентгеноаморфная 8.9 95 90 400-Co-20 То же 11 87 84 600-Co-20 Анатаз, рутил, CoTiO 3 74 82 77 800-Co-20 Рутил, CoTiO 3 747 69 65 1150-Co-20 То же 2820 62 54 80-Co-40 Рентгеноаморфная 13 77 67 400-Co-40 То же 2 0 74 6 6 600-Co-40 Анатаз, рутил, CoTiO 3 58 77 67 800-Co-40 Рутил, CoTiO 3 2 1 1 76 65 1150-Co-40 То же 5640 62 56 80-Co-60 Рентгеноаморфная 9.1 69 57 400-Co-60 То же 15 6 6 54 600-Co-60 Анатаз, рутил, CoTiO 3 73 58 51 800-Co-60 Рутил, CoTiO 3 321 54 47 1150-Co-60 То же 9850 55 44 При этом максимальные значения ФКА демонстрируют мезопористые рентгеноаморфные и полифазные составы с наиболее развитой поверхностью, а минимальные - двухфазные, содержащие только рутил и метатитанат кобальта, характеризующие наименьшей удельной поверхностью и отсутствием мезопористости. Очевидно, что спектральную сенсибилизацию в длинноволновую область света нанокомпозитов определяет Co в сочетании с фазовыми состояниями самого Ti 0 2 . Концентрационные зависимости ФКА (рис.5) композитов, полученных при температурах до 600оС, носят экстремальный характер. Очевидно, что допирование в интервале 5^20 мас. % Со способствует повышению степени ФКА относительно как менее, так и более допированных образцов. Достаточно высокие значения ФКА образцов, прокаленных при температурах около 600оС, указывают на возможность регенерации ФК термолизом органических соединений без потери фотокаталитических свойств. 462