Ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної ТіO2/SnO2 системи
Досліджено вплив механохімічної (МХО) (протягом 4 год в атмосфері повітря) та ультразвукової (УЗО, сонохімічна) обробки (протягом 2 годин у водному середовищі) на фізикохімічні властивості ТіO2/SnO2 системи з молярним співвідношенням оксидів 1:1. Методом РФА було зафіксовано, що в процесі оброб-ки Т...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/39 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Репозитарії
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471907352477696 |
|---|---|
| author | Sachuk, O.V. |
| author_facet | Sachuk, O.V. |
| author_sort | Sachuk, O.V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:30:12Z |
| description | Досліджено вплив механохімічної (МХО) (протягом 4 год в атмосфері повітря) та ультразвукової (УЗО, сонохімічна) обробки (протягом 2 годин у водному середовищі) на фізикохімічні властивості ТіO2/SnO2 системи з молярним співвідношенням оксидів 1:1. Методом РФА було зафіксовано, що в процесі оброб-ки ТіO2/SnO2=1:1 композиції відбувається анізотропна деформація оксиду олова та зменшення розмірів кристалітів вихідних оксидів. Результати розрахунків розмірів частинок показали, що в процесі МХО утворюються кристали з розмірами близько 20 нм, тоді як після УЗО даний показник слабко відрізняється від значень для вихідного зразка і становить понад 50 нм за рахунок збільшення питомої площі поверхні та об’єму пор. Аналіз поруватої структури показав, що в процесі механо- та соноактивації відбувається збільшення питомої площі поверхні і об’єму пор в 2-4 рази. Дослідження структури зразків методом ТЕМ показали, що внаслідок активації спостерігається утворення агломератів, які складаються з нанодисперсних кільцеподібних кристалів з розмірами 15-20 нм після МХО та 40-50 нм після УЗО. Каталітичні властивості ТіO2/SnO2=1:1 зразків були протестовані в реакції селективного окиснення етанолу. Результати досліджень на прикладі соноактивованого зразка показали, що ультразвукова обробка зразка порівняно з вихідним зразком дозволяє збільшити селективність оцтового альдегіду при низьких температурах (T<185°C, S = 100%) і водню при 360°С з максимальною селективністю за цим продуктом 41%. Одержані дані показують збільшення каталітичної активності каталізатора, що веде до збільшення його продуктивності з 4 до 10 л/кгкат×год. Встановлено, що утворення складної композиції нанодисперсних оксидів титану та олова завдяки механохімічній та ультразвуковій активації веде до збільшення її активності в реакції фотокаталітичного розкладу водного розчину барвника сафраніну Т. Показано, що константа швидкості деградації барвника на соноактивованому зразку під дією як видимого, так і УФ-світла трохи більша, ніж у випадку механохімічної обробки.  |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:00Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-39 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:00Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-392021-12-10T12:30:12Z Ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної ТіO2/SnO2 системи Sonochemical and Mechanochemical Syntheses of Nanodispersed ТіO2/SnO2 System Sachuk, O.V. TiO2/SnO2 system, composite, ethanol, catalyst, oxide ТіO2/SnO2 система, композит, етанол, каталізатор, оксиди титану і олова Досліджено вплив механохімічної (МХО) (протягом 4 год в атмосфері повітря) та ультразвукової (УЗО, сонохімічна) обробки (протягом 2 годин у водному середовищі) на фізикохімічні властивості ТіO2/SnO2 системи з молярним співвідношенням оксидів 1:1. Методом РФА було зафіксовано, що в процесі оброб-ки ТіO2/SnO2=1:1 композиції відбувається анізотропна деформація оксиду олова та зменшення розмірів кристалітів вихідних оксидів. Результати розрахунків розмірів частинок показали, що в процесі МХО утворюються кристали з розмірами близько 20 нм, тоді як після УЗО даний показник слабко відрізняється від значень для вихідного зразка і становить понад 50 нм за рахунок збільшення питомої площі поверхні та об’єму пор. Аналіз поруватої структури показав, що в процесі механо- та соноактивації відбувається збільшення питомої площі поверхні і об’єму пор в 2-4 рази. Дослідження структури зразків методом ТЕМ показали, що внаслідок активації спостерігається утворення агломератів, які складаються з нанодисперсних кільцеподібних кристалів з розмірами 15-20 нм після МХО та 40-50 нм після УЗО. Каталітичні властивості ТіO2/SnO2=1:1 зразків були протестовані в реакції селективного окиснення етанолу. Результати досліджень на прикладі соноактивованого зразка показали, що ультразвукова обробка зразка порівняно з вихідним зразком дозволяє збільшити селективність оцтового альдегіду при низьких температурах (T<185°C, S = 100%) і водню при 360°С з максимальною селективністю за цим продуктом 41%. Одержані дані показують збільшення каталітичної активності каталізатора, що веде до збільшення його продуктивності з 4 до 10 л/кгкат×год. Встановлено, що утворення складної композиції нанодисперсних оксидів титану та олова завдяки механохімічній та ультразвуковій активації веде до збільшення її активності в реакції фотокаталітичного розкладу водного розчину барвника сафраніну Т. Показано, що константа швидкості деградації барвника на соноактивованому зразку під дією як видимого, так і УФ-світла трохи більша, ніж у випадку механохімічної обробки.  The influence of mechanochemical (MChT) (for 4 h in air atmosphere) and ultrasonic (UST, sonochemical) treatment (for 2 hours in aqueous medium) on the physico-chemical properties of TiO2/SnO2 systems with a molar ratio of oxides of 1:1 was investigated. The anisotropic deformation of tin oxide and reduction of the crystallite size of initial oxides during the treatment of TiO2/SnO2=1:1 composition by X-ray diffraction meth-od was found. The results of particle size calculations showed that crystals with a size of about 20 nm are formed in the MChT process, while after UST this indicator slightly differs from the values for the initial sample and is more than 50 nm due to the increase in the specific surface area and pore volume. Analysis of the porous structure showed that during the mechano- and sonoactivation process, the specific surface area and pore volume increase by 2-4 times. Studies of the structure of the samples by the TEM method showed that in activa-tion process the formation of agglomerates which are consist from nanodispersed ring crystals with sizes of 15-20 nm after MChT and 40-50 nm after UST was observed. The catalytic properties of TiO2/SnO2=1:1 samples were tested in the reaction of selective ethanol oxidation. The results of studies on the example of a sonoactivated sample showed that ultrasonic treatment of the sample compared to the initial sample allows to in-crease the selectivity of acetic aldehyde at low temperatures (T < 185°C, S = 100%) and hydrogen at 360°C with a maximum selectivity of this product of 41%. The obtained data show an increase in the catalytic activity of the catalyst what leads to an increase in its productivity from 4 to 10 L/ kgcat × h. The formation of a complex composition of nanodispersed titanium and tin oxides due to mechanochemical and ultrasonic activation leads to an increase in its activity in the reaction of the photocatalytic decomposition of safranin Т dye aqueous solution. It was shown that the rate of dye degradation on the sonoactivated sample under the action of both visible and UV light is slightly higher than in the case of mechanochemical treatment. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020-02-24 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/39 10.15407/kataliz2020.29.073 Catalysis and petrochemistry; No. 29 (2020): Catalysis and petrochemistry; 73-83 Каталіз та нафтохімія; № 29 (2020): Каталіз та нафтохімія; 73-83 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2020.29 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/39/29 |
| spellingShingle | ТіO2/SnO2 система композит етанол каталізатор оксиди титану і олова Sachuk, O.V. Ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної ТіO2/SnO2 системи |
| title | Ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної ТіO2/SnO2 системи |
| title_alt | Sonochemical and Mechanochemical Syntheses of Nanodispersed ТіO2/SnO2 System |
| title_full | Ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної ТіO2/SnO2 системи |
| title_fullStr | Ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної ТіO2/SnO2 системи |
| title_full_unstemmed | Ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної ТіO2/SnO2 системи |
| title_short | Ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної ТіO2/SnO2 системи |
| title_sort | ультразвуковий та механохімічний синтези нанодисперсної тіo2/sno2 системи |
| topic | ТіO2/SnO2 система композит етанол каталізатор оксиди титану і олова |
| topic_facet | TiO2/SnO2 system composite ethanol catalyst oxide ТіO2/SnO2 система композит етанол каталізатор оксиди титану і олова |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/39 |
| work_keys_str_mv | AT sachukov ulʹtrazvukovijtamehanohímíčnijsintezinanodispersnoítío2sno2sistemi AT sachukov sonochemicalandmechanochemicalsynthesesofnanodispersedtío2sno2system |