Синтезирован ряд порошков оксида титана с различной кристаллической структурой, обладающих различными текстурными характеристиками. В качестве исходного сырья выступали металлический титан и рутил (размер частиц рутила 25 мкм, удельная поверхность 3 м2/г), из которых синтезировали соли титана с последующим их разложением. Соли титана были получены взаимодействием с минеральными кислотами и карбонатом аммония. Полученные соли термически разлагали либо подвергали гидролизу добавлением гидроксида аммония, что приводило к осаждению оксида титана. Фазовый состав синтезированных образцов включал рутил и анатаз, а также примеси фторида титана при низких температурах обжига. Предложен относительно простой и экономически целесообразный метод синтеза оксида титана с удельной поверхностью до 92 м2/г простыми химическими превращениями, который предполагает термическое разложение синтезированных галогенидов титана. Лучшие из синтезированных образцов анатаза имели форму неправильных полипов, удельную поверхность 56…92 м2/г, размер частиц составлял 20…60 мкм.
Дмитрий Алексеевич Прозоров – д-р хим. наук, гл. науч. сотрудник лаборатории синтеза, исследований и испытания каталитических и адсорбционных систем для процессов переработки углеводородного сырья, Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия
Наталья Владимировна Сальникова – студентка кафедры технологии керамики и электрохимических производств, Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия
Юрий Евгеньевич Романенко – канд. хим. наук, науч. сотрудник лаборатории синтеза, исследований и испытания каталитических и адсорбционных систем для процессов переработки углеводородного сырья, Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия
Дмитрий Владимирович Смирнов – канд. техн. наук, науч. сотрудник лаборатории синтеза, исследований и испытания каталитических и адсорбционных систем для процессов переработки углеводородного сырья, Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия
Андрей Владимирович Афинеевский – канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник лаборатории синтеза, исследований и испытания каталитических и адсорбционных систем для процессов переработки углеводородного сырья, Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия
Егор Павлович Смирнов – аспирант, мл. науч. сотрудник лаборатории синтеза, исследований и испытания каталитических и адсорбционных систем для процессов переработки углеводородного сырья, Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия
1. Yue X., Xiang J., Chen J., et al. High surface area, high catalytic activity titanium dioxide aerogels prepared by solvothermal crystallization // Journal of Materials Science & Technology. 2020. V. 47. P. 223 – 230. DOI: 10.1016/j.jmst.2019.12.017
2. Danish R., Ahmed F., Koo B. H. Rapid synthesis of high surface area anatase titanium oxide quantum dots // Ceramics International. 2014. V. 40, No. 8. P. 12675 – 12680. DOI: 10.1016/j.ceramint.2014.04.115
3. Гуров А. А., Порозова С. Е. Создание полифазных керамических образцов на основе наноразмерного диоксида титана // Master's Journal. 2016. № 1. С. 36 – 40.
4. Ария C. M., Морозова М. П., Вольф Э. Химия соединений переменного состава. Система титан–кислород // Журнал неорганической химии. 1957. Т. 1, № 1. С. 13 – 22.
5. Brama Y. L., Sun Y., Dangeti S. R. K., et al. Response of sputtered titanium films on silicon to thermal oxidation // Surface and coatings technology. 2005. V. 195, No. 2–3. P. 189 – 197. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2004.11.016
6. Holmberg B. Disorder and order in solid solutions of oxygen in a-titanium // Acta Chem. Scand. 1962. V. 16, No. 5. P. 1245 – 1250.
7. Бибиков Е. Л., Ильин А. А. Литье титановых сплавов: учеб. пособие. Москва: Альфа-М, 2017. 304 с.
8. Dey S., Mehta N. S. Synthesis and applications of titanium oxide catalysts for lower temperature CO oxidation // Current Research in Green and Sustainable Chemistry. 2020. V. 3. P. 100022. DOI: 10.1016/j.crgsc.2020.100022
9. Сергиевич О. А., Колонтаева Т. В., Дятлова Е. М. и др. Износостойкие керамические титансодержащие материалы // Огнеупоры и техническая керамика. 2021. № 5–6. С. 24 – 30.
10. Широков Ю. Г. Механохимия в технологии катализаторов. Иваново: ИГХТУ, 2005. 350 с.
11. Taheri-Ledari R., Salehi M. M., Esmailzadeh F., et al. A brief survey of principles of co-deposition method as a convenient procedure for preparation of metallic nanomaterials // Journal of Alloys and Compounds. 2024. P. 173509. DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.173509
12. Fr?schl T., H?rmann U., Kubiak P., et al. High surface area crystalline titanium dioxide: potential and limits in electrochemical energy storage and catalysis // Chemical Society Reviews. 2012. V. 41, No. 15. P. 5313 – 5360. DOI: 10.1039/C2CS35013K
13. ?erjav G., ?i?ek K., Zava?nik J., et al. Brookite vs. rutile vs. anatase: What’s behind their various photocatalytic activities? // Journal of environmental chemical engineering. 2022. V. 10, No. 3. P. 107722. DOI: 10.1016/j.jece.2022.107722
14. Sun J., Gao L., Zhang Q. Synthesizing and comparing the photocatalytic properties of high surface area rutile and anatase titania nanoparticles // Journal of the American Ceramic Society. 2003. V. 86, No. 10. P. 1677 – 1682. DOI: 10.1111/j.1151-2916.2003.tb03539.x
15. Li Y., Sun X., Li H., et al. Preparation of anatase TiO2 nanoparticles with high thermal stability and specific surface area by alcohothermal method // Powder Technology. 2009. V. 194, No. 1–2. P. 149 – 152. DOI: 10.1016/j.powtec.2009.03.041
16. Карякин Ю. В., Ангелов И. И. Чистые химические вещества. Москва: Химия, 1974. 408 с.
17. 17. Гордина Н. Е., Прокофьев В. Ю. Низкомодульные цеолиты: Структура, свойства, синтез. Москва: Красанд, 2017. 240 с.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
500
DOI: 10.14489/glc.2024.11.pp.043-052
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
