Золь-гель синтез та дослідження структури мезопористих плівок бінарних цирконій-титанових оксидів

Yu. I. Gnatyuk; N. P. Smirnova; A. M. Eremenko

Yu. I. Gnatyuk Інститут хімії поверхні НАН України
N. P. Smirnova Інститут хімії поверхні НАН України
A. M. Eremenko Інститут хімії поверхні НАН України

Анотація

Золь-гель методом, з використанням неіонного амфіфільного блоксополімера Pluronic P123 як темплату, синтезовано оптично прозорі, механічно стійкі впорядковані мезопористі плівки чистого та легованого діоксидом цирконію діоксиду титану. Структурно-сорбційні та оптичні характеристики одержаних плівок охарактеризовано методами малокутової дифракції рентгенівських променів та електронної спектроскопії. Встановлено, що введення легуючої домішки діоксиду цирконію в матрицю TiO₂ сповільнює процес спікання зразків, тим самим підвищуючи питому поверхню плівок при прожарюванні до 400^оС. Каталітична активність мезопористих TiO₂ та TiO₂/(5‑30%) ZrO₂ плівок в реакції фотовідновлення Cr(IV) до Cr(III) зростає із збільшенням питомої поверхні плівок.

Посилання

Kresge C.T., Leonowicz M.E., Roh W.J., Beck J.S. Ordered mesoporouse moleculare sieves synthesized by a liquid-crystal template mechanism // Nature. – 1992. – V. 359. – P.710-712.

Yang P., Zhao D., Margolese D.I., Chmelka B.F., Stucky G.D. Generalized syntheses of large pore mesoporous metal oxides with semicrystalline frameworks // Nature. – 1998. – V. 396. – P.152-155.

Smirnova N., Eremenko A., Rusina O., Hopp W., Spanhel L. Synthesis and characterization of photocatalytic porous Fe³⁺/TiO₂ layers on glass // Sol-Gel Sci. – 2001. – V. 21. – P.109‑113.

Maĉedo M.A., Dall’Antonia L.H., Valla B., Aegerter M.A. Electrochromic smart windows // J. Non-Cryst. Solids. – 1992. – V. 147-148. – P.792-798.

Kim J., Song K.C., Foncillas S., Pratsinis S.E. Dopants for synthesis of stable bimodally porouse titania // J. Europ. Cer. Soc. – 2001. – V. 21. – P.2863-2872.

Alberius P., Frindell K., Hayward R., Kramer E., Stucky G., Chmelka B. General predictive synthesis of cubic, hexagonal and lamellar silica and titania mesostructured thin films // Chem. Mater. – 2002. – V. 14. – P.3284-3294.

Вітюк Н., Дивінський Я., Смірнова Н., Єременко Г., Оранська О. Золь-гель синтез TiO₂/ZrO₂ плівок для фотокаталітичного відновлення Cr(VI) в водному середовищі // Хімія, фізика та технологія поверхні. - 2003. – Вип. 9. – С.76-81.

Yun H., Miyazawa K., Zhou H., Honma I., Kuwabara M. Synthesis of mesoporous thin TiO₂ films with hexagonal pore structures using triblock copolymer templates // Adv. Mater. – 2001. – V. 13, N 18. – P.1377-1380.

Penzkofer A., Drotleff E., Holzer W. Optical Constant Measurements of Single-Layer Thin Films on Transparent Substrates // Opt. Comm. – 1998. – V. 158. – P.221-227.

Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. – М.: Мир, 1984. – 310 с.

Vogel R., Meredith P., Kartini I., Harvey M., Riches J.D., Heckenberg N., Trau M., Rubinsztein-Dunlop H. Mesostructured dye-doped titanium dioxide for micro-optoelectronic application // Chem. Phys. Chem. – 2003. – V. 4. – P.595-603.

Kruk M., Jaroniec M., Ko C., Ryo R. Characterization of porous structure of SBA-15 // Chem. Mater. – 2000. – V. 12. – P.1961-1968.