Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

Модифицирование TiO 2 кобальтом в интервале от 5 до 30 мас. % позволяет получить порошки с развитой удельной поверхностью. Увеличение температуры термообработки продуктов гидролиза ведёт к закономерному сокращению удельной поверхности композитов (рис. 2). При температуре термообработки до 400 °С все образцы рентгеноаморфны (рис. 3), их удельная поверхность достаточно развита (рис. 2), однако при увеличении температуры термообработки до 500 °С при сохранении частичной рентгеноаморфности наблюдается резкое уменьшение удельной поверхности с последующим увеличением её при температуре термообработки 600 °С. Уменьшение удельной поверхности при 500 °С связано с существенной потерей воды, при этом образования кристаллических фаз не наблюдается. В процессе повышения температуры термообработки до 600 о С формируются четкие кристаллические фазы (анатаза, рутила, титаната кобальта), удельная поверхность не снижается, а в ряде случаев даже несколько увеличивается. Дальнейшая термообработка ведет к значительному укрупнению частиц с уменьшением удельной поверхности. При модифицировании TiO 2 кобальтом до 5 % отмечается образование только анатаза и рутил, с увеличением степени модифицирования > 5 % при температурах фазового перехода анатаз — рутил наблюдается обособление кобальтсодержащей фазы — метатитаната кобальта CoTiO 3 . Во всём интервале модифицирования и температур термообработки кобальт не образует самостоятельных оксидных фаз, кристаллизуясь исключительно в виде CoTiO 3. При изучении адсорбционной способности композитов и их ФКА по отношению к различным красителям (ферроину, метиленовому синему и анилину) показано, что характер кривых адсорбции и ФКА схож. Видна четкая корреляция между двумя этими процессами (рис. 4-9). Это подтверждает тезис о том, что адсорбция является первичным и необходимым процессом при фотокаталитическом разрушении органических веществ диоксидом титана, в том числе модифицированным различными катионами иновалентных металлов [10]. Максимальные значения адсорбции и ФКА композиты на основе TiO 2 и кобальта показали по отношению к анилину. Наилучшие значения адсорбции и ФКА наблюдались для образцов 500-Co-30 и 500-Co-10. Также высокие значения адсорбции и ФКА имеют образцы 600-Co-5, 600-Co-20 и 600-Co-30 (рис. 8, 9). Значения адсорбции и ФКА по отношению к ферроину несколько снижаются, хотя и остаются на довольно высоком уровне. Так, максимальные значения А и Е наблюдаются для образцов 600-Со-5 и 600-Со-30, а также для 500-Со- 20 и 500-Со-30 (рис. 4, 5). Худшие значения адсорбции и ФКА композиты показали по отношению к метиленовому синему. Однако стоит отметить, что наилучшими (не считая рентгеноаморфные образцы, прокаленные при 400 °С) оказались образцы, прокалённые при температуре 600 °С (рис. 6, 7). Значения удельной проводимости изученных композитов (на примере образцов, термообработанных при 600 °С) довольно стабильны во всем диапазоне модифицирования Со и составляют в среднем 0,3-0,5-10 _ 5 См/см при максимуме для образцов 600-Со-5 и 600-Со-10 (рис. 10). 314