Пятница, 1 Февраля 2019 г.

ЦКП принял участие в EIConRus – 2019

ЦКП принял участие в международной конференции «IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering 2019»

Центр коллективного пользования «МСТ и ЭКБ» в сотрудничестве с Институтом перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ принял участие в международной конференции «IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering 2019» (EIConRus – 2019), проводившейся с 28 по 31 января 2019 года в МИЭТ (г. Москва) и СПбГЭТУЛЭТИ (г. Санкт-Петербург) с докладом по теме «SILAR preparation of CuO nanoparticles on TiO₂ sol-gel layer for efficient visible light photocatalysis». Материалы для конференции подготовили Тимофей Савчук, Ольга Пинчук, Максим Камалеев, Дарья Дронова и Алексей Дронов. Работа посвящена изучению свойств фотокаталитических материалов.

В последнее время фотокатализ привлекает большое внимание из-за экологических проблем с токсичными органическими соединениями. Одним из наиболее активно используемых материалов для фотокатализа является оксид титана. Однако фотокаталитическая активность оксида титана в видимом спектре незначительна. В этом случае актуальной задачей является создание композитов на основе TiO₂, которые фотокаталитически активны при облучении видимым светом.

В данной работе изучены особенности формирования и фотокаталитические свойства композита CuO-TiO₂. Композит TiO₂-CuO был изготовлен с помощью золь-гель процесса (TiO₂) и метода последовательной адсорбции и реакции ионного слоя (successive ionic layer adsorption and reaction, SILAR) (CuO) с различным числом циклов осаждения. Структура, морфология и состав образцов были исследованы с помощью рамановской спектроскопии и методов растровой электронной микроскопии. Фотокаталитическую активность исследовали под воздействием УФ- и видимого излучения.

Проводился сравнительный анализ фотокаталитической активности образцов TiO₂-CuO с различным числом циклов осаждения SILAR CuO и образец TiO₂ без CuO. Морфологию образцов исследовали на растровом электронном микроскопе (РЭМ) MIET Quanta 3D FEG с ускоряющим напряжением 5 кВ.

Растровый электронный микроскоп MIET Quanta 3D FEG

РЭМ-изображения образцов TiO₂-CuO с различным числом циклов нанесения наночастиц с использованием метода SILAR: 7, 14 и 21 соответственно

РЭМ-изображение образца поперечного сечения TiO₂-CuO с 14 циклами осаждения наночастиц CuO методом SILAR

Было определено, что с увеличением числа циклов осаждения размер наночастиц CuO увеличивается примерно до 0,5 микрона при 21 цикле осаждения. Выявлено, что с увеличением числа циклов осаждения наночастиц CuO фотокаталитическая активность образцов TiO₂-CuO возрастает. Однако можно сделать вывод, что оптимальное соотношение между площадью наночастиц CuO, контактирующих с поверхностью TiO₂, и свободной поверхностью TiO₂, контактирующей с загрязненным раствором. Для достижения оптимального размера и распределения наночастиц CuO на поверхности TiO₂ необходимо дополнительно изучить зависимости фотокаталитической активности от параметров гетероструктуры TiO₂-CuO.

Подробнее с полученными данными можно ознакомиться в статье, опубликованной по результатам выполненной работы.

Работа выполнена в рамках проекта по Соглашению № 14.575.21.0149 (RFMEFI57517X0149) с использованием оборудования ЦКП «МСТ и ЭКБ» МИЭТ.