База данных применения химических эффектов
основана на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

На главную страницу | О проекте | Контакты

Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Неожиданная роль фторид-иона в фотокатализе

Архивы новостей:
2008 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь

Неожиданная роль фторид-иона в фотокатализе

Способность диоксида титана играть роль медиатора химических реакций при облечении светом сделала это вещество популярным фотокатализатором для различных приложений, как например – стерилизующееся стекло и другие поверхности, а также фотолитическое расщепление воды с образованием водорода.

Несколько лет назад сообщалось, что использование фтороводородной кислоты для синтеза нанокристаллического TiO2 существенно увеличивает его каталитическую активность за счет очистки и обнажения наиболее активных граней нанокристалла. Однако результаты нового исследования позволяют предположить, что увеличение каталитической активности связано не столько с особой формой образующихся кристаллов, сколько с остаточным содержанием HF.

Грани кристалла могут быть идентичны химически, однако различие в структуре и электронных свойствах может приводить к различиям в значениях энергии поверхности и каталитической активности. Так, известно, что (001) грань TiO2 проявляет большую активность, чем другие грани TiO2. По этой причине для синтеза TiO2 исследователи обычно используют фтороводородную кислоту – применение этой кислоты увеличивает выход фракций кристаллов TiO2, характеризующихся гранями (001).

Лихань Цзинь (Liqiang Jing) с соавторами подтвердил с помощью метода рентгеновской дифракции, что увеличение концентрации фтороводорода в процессе синтеза TiO2 увеличивает содержание кристаллов диоксида титана, с гранями (001). Испытания по фотодеградации органических загрязнителей, в которых в качестве моделей выступали ацетальдегид и фенол, показали, что действительно наиболее активными фотокатализаторами на основе диоксида титана являются структуры с большим числом открытых граней (001).

Однако, когда исследователи удалили адсорбированные на поверхности кристаллов диоксида титана фторид-ионы, несмотря на большое количество граней (001), каталитическая активность существенно понижалась. Исследователи объясняют это явление тем, что связанные с поверхностью диоксида титана молекулы фтороводорода существенно повышают адсорбцию молекул дикислорода 2, которые перехватывают электроны, высвобождающиеся в результате воздействия света и, в итоге, обеспечивают протекание окислительно-восстановительного процесса.

Кан Ли (Can Li), специалист по фотокатализаторам из Института Химической Физики Далянь (Китай) заявляет, что доводы, приводимые Цзинем, кажутся убедительными, а Байбао Хуань (Baibiao Huang), эксперт из Университета Шандонг (Китай) считает, что результаты исследования можно использовать для других оксидных полупроводниковых фотокатализаторов с высокой энергией поверхности.

Источник: ACS Catalysis, 2013, DOI: 10.1021/cs400216a

Источник: http://www.chemport.ru
01.06.2013 16:52




dace.ru © 2005-2018 гг.