Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 134-138. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 134-138. Окончание таблицы 1 2 3 4 5 6 7 600-V-10 а + р + в, 63 + 24 + 13 85,2 10,4 — 6.9 222,0 800-V-10 р 78,9 — — 0.5 2 702,8 400-V-20 а + ам 77,2 15,8 — 74,6 20,6 600-V-20 а + р + в, 68 + 21 + 11 77,8 15.9 — 6.1 253,1 800-V-20 р + в + а, 90 + 8 + 2 — — — 0,07 19 013,9 Примечание. ам — аморфная; а — анатаз; р — рутил; б — брукит; в — оксид ванадия (V); прочерк — не определяли. Стоит отметить, что немодифицированный диоксид титана при температуре 800 °C сохраняет структуру анатаза, образования других фаз не происходит вплоть до 900 °C (см. табл.). Это может быть связано со стабилизирующим действием серы, которая остается после гидролиза сульфата титанила в гидратированном оксогидроксиде титана в виде сульфотитановой кислоты HOTiO-OSO 2 OH [13]. Модифицирование диоксида титана ванадием позволяет нивелировать данный эффект, поскольку ранее было показано [14], что ванадий при встраивании в структуру диоксида титана приводит к смещению температуры фазообразования в более низкотемпературную область. Была изучена удельная поверхность образцов (рис. 1). При увеличении температуры термообработки порошков их удельная поверхность уменьшается, что связано с дегидратацией продуктов гидролиза, кристаллизацией фаз анатаза, рутила и V -содержащих форм. Данная закономерность наблюдается во всем диапазоне модифицирования TiO 2 ванадием. При изучении фотокаталитических свойств образцов по отношению к метиленовому синему (рис. 2) было выявлено, что наибольшей ФКА (91 %) обладает образец, содержащий 5 мас. % V и прокаленный при 600 °С. Рис. 1. Зависимости удельной поверхности (S, м2/г) Рис. 2. Зависимости ФКА (Е, %) фотокатализаторов синтезированных композитов от температуры от температуры термообработки при содержании V термообработки и степени модифицирования V, мас. %: в диоксиде титана, мас. %: 1 — 5; 2 — 10; 3 — 20 1 — 2.5; 2 — 5; 3 — 10; 4 — 20 Высокие значения ФКА по отношению к метиленовому синему, наблюдаемые для всех образцов, прокаленных при 400 °С, связаны с высоким процентом некристаллической аморфной фазы и, по мнению авторов, не имеют отношения к фотокатализу. Авторы полагают, что фотокатализаторами корректно считать материалы с четко сформированной кристаллической структурой, сохраняющейся в процессе фотокатализа. Образцы 600-V-10 и 600-V-20 также проявляют высокую ФКА по отношению к метиленовому синему, хотя и не столь существенную в сравнении с образцом 600-V-5, при этом значения ФКА мало зависят от величины удельной поверхности исследуемых материалов (см. рис. 1). Значения ФКА образцов 600-V-10 и 600-V-20 снижаются относительно ФКА образца 600-V-5 в связи с образованием значительного количества рутила и началом обособления отдельной фазы оксида ванадия (V) (см. табл.). © Сафарян С. А., Беликов М. Л., 2025 136