MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION DRUGS IN WATER MEDIUM
The influence of mechanochemical (MChT) and sonochemical (UST) treatments of TiO2 and WO3 oxide mixture (molar ratio 1:1) on its properties was studied. By XRD method it was shown that both treatments have not influence on phase composition of the mixture, the reflexes of initial oxides were observe...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2025
|
| Online Zugang: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/708 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871466110959747072 |
|---|---|
| author | Zazhigalov, Valeriy Zabolotnii, Evgen |
| author_facet | Zazhigalov, Valeriy Zabolotnii, Evgen |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Valeriy Zazhigalov",
"institution": "Інститут сорбції та проблем ендоекології НАН України"
},
{
"author": "Evgen Zabolotnii",
"institution": "Institute of Sorption and Problems of Endoecology NAS Ukraine"
}
] |
| author_sort | Zazhigalov, Valeriy |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:55Z |
| description | The influence of mechanochemical (MChT) and sonochemical (UST) treatments of TiO2 and WO3 oxide mixture (molar ratio 1:1) on its properties was studied. By XRD method it was shown that both treatments have not influence on phase composition of the mixture, the reflexes of initial oxides were observed only, but the treatment leads to the change of intensity of the reflexes and their widths. The calculations from XRD data and SEM results of the samples investigations show that both treatments led to a decrease of the particles sizes of both oxides. The influence of the treatment medium nature (air, water, ethanol) on the dimensions of the formed particles was shown. The maximal decrease of the particles sizes was observed at MChT and UST in water and ethanol which god accordance XTD and SEM data confirmed. The particles sizes decrease accompanied by an increase of the samples specific surface area. The photocatalytic properties of TiO2/WO3 samples in the reactions of drugs (metronidazole, analgine, novocaine) decomposition in water solution were studied. It was established that activity of the samples (rate constant and degree of drug decomposition) dependences from drug nature and changes in next order: metronidazole >analgine> novocaine. The treatment of the sample TiO2/WO3 permits to an increase its activity in all studied drugs photodecomposition in comparison with initial mixture and individual oxides. The highest activity was observed for the samples after their MChT and UST in ethanol medium. It was established that for all studied drugs the rate constant and degree of drug decomposition increase with a decrease of band gap value of sample in comparison with initial TiO2 which proceeds in result of MChT and UST treatments. Simultaneously it was shown that between the values of rate constant and degree of drug decomposition and specific surface of the samples the god correlation observed for all drugs: an increase of activity with specific surface area increase, last proceeds as result of samples treatment. The values of effective rate constant (rate constant determined to weight quantity of TiO2 or WO3 oxide in mixture) were analyzed. An essential increase of effective rate constant determined to quantity of TiO2 in mixture (practically in ten times) after mixture oxides treatment was established. It has been suggested that the presence of heterojunction in this system after its treatment determines an increase of photoactivity of the sample in the grugs decomposition in water solution. |
| doi_str_mv | 10.33609/2708-129X.91.2.2025.39-54 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:44:00Z |
| format | Article |
| fulltext |
39
УДК 544.478; 544.526.5 doi: 10.33609/2708-129X.91.2.2025.39-54
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3
ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІ
Є. В. Заболотній, В. О. Зажигалов
Інститут сорбції та проблем ендоекології НАН України,
вул. Олега Мудрака, 13, Київ 03164
e-mail: vazazh@ukr.net
Показано, що механохімічне (МХО) та сонохімічне (УЗО) оброблення суміші окси-
дів TiO2 та WO3 не впливають на її фазовий склад, однак призводять до зменшення
розміру частинок оксидів. При цьому найбільший вплив спричиняє оброблення у воді
та етанолі. Водночас спостерігаємо збільшення питомої поверхні композиту за ана-
логічного впливу середовища оброблення. Встановлено, що механохімічне та сонохі-
мічне оброблення суміші TiO2 та WO3 збільшують її активність (константу швидкості
реакції та ступінь деградації) в фотокаталітичних реакціях окислювальної деградації
медпрепаратів: метронідазолу, анальгіну та новокаїну у водному середовищі. Пока-
зано, що фотокаталітична активність зразків TiO2-WO3 збільшується зі зменшенням
значення ширини забороненої зони в результаті оброблення порівняно з вихідним
оксидом TiO2. Водночас константа швидкості та ступінь деградації медпрепаратів
зростають зі збільшенням питомої поверхні композиту, яке відбувається в результаті
МХО та УЗО. Аналіз значень ефективної константи швидкості фотореакцій (констан-
ти швидкості віднесеної до вагової кількості оксиду TiO2 та WO3 в суміші) дозволив
висловити припущення про наявність гетеросполучення в зазначеній системі, особли-
во після її МХО та УЗО, що визначає підвищення фотоактивності зразків у реакціях
окислювальної фотодеградації медпрепаратів.
Ключові слова: оксидна композизіція TiO2/WO3, механохімія, сонохімія, фото
каталіз, деградація медпрепаратів.
ВСТУП. Розвиток медичної індустрії
супроводжується збільшенням як кілько-
сті, так і номенклатури препаратів, вклю-
чаючи антибіотики, що, своєю чергою,
призводить до підвищення їхніх викидів
у навколишнє середовище, в тому числі і у
водну акваторію. Окремо стоїть проблема
утилізації медичних препаратів (МП), тер-
мін придатності яких закінчився, і вони
потрапляють на сміттєзвалище, а звідти
завдяки атмосферним опадам – у стічні
води.
40 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2025
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3 ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІФІЗИЧНА ХІМІЯ
Серед різних методів нейтралізації (пе-
реведення в оксиди вуглецю) медичних
препаратів та інших органічних сполук у
водному середовищі одним із перспектив-
них вважають фотокаталіз [1–3]. Найбільш
популярними відомими фотокаталізатора-
ми є оксиди титану та цинку [1–4], однак
вони також мають свої недоліки, пов’язані
інколи з недостатньо високою швидкістю
процесу, великим проміжком часу досяг-
нення 95–100 % ступеня деградації забруд-
нювача та утворенням проміжних сполук,
які можуть бути більш токсичними, ніж
вихідні речовини. Тому існує значна кіль-
кість досліджень з модифікації цих двох
оксидів оксидами чи сполуками інших ме-
талів або неметалів [4–12] та навіть вве-
дено такий термін як гетеросполучення
(heterojunction) [11–17]. Ця операція в низ-
ці випадків [1, 3, 6–15] дозволяє підвищити
ефективність дії фотокаталізаторів. Однак
і при цьому виникає низка запитань, чи це
підвищення активності, власне, пов’язано
із впливом другого елемента (сполуки) та
зміною фізико-хімічних властивостей, чи
визначається зміною структурних пара-
метрів, наприклад, питомої поверхні (при
цьому не відомо, яка частина з неї доступна
для опромінення); збільшення радіусу пор,
що призводить до збільшення, власне, по-
верхні, яка доступна для опромінення, чи
утворення нанорозмірних частинок, для
яких характерним є проява квантово-роз-
мірного ефекту [1–3].
Однією з цікавих сполук, які використо-
вують як фотокаталізатор індивідуально,
а також і в суміші з TiO2 та ZnO, є оксид
вольфраму WO3 [3, 8, 9, 18–24], який, згідно
з літературними даними, у сумішах дозво-
ляє підвищити фотоактивність, хоча існу-
ють і протилежні дані [24, 25]. Відомо, що
WO3 має меншу ширину забороненої зони
(2,8 еВ) порівняно з ТіО2 (3,2 еВ), (відпо-
відно, і ZnO (3,2 еВ) і при цьому енергія
валентної зони та зони провідності має
нижчий рівень, ніж у ТіО2 [8, 19]. Електрон
валентної зони ТіО2 може бути легко пе-
реданий WO3 та надалі переданий кисню,
адсорбованому на ТіО2, результатом чого
є підвищення фотокаталітичної активнос-
ті оксиду титану в процесах окислювальної
деградації органічних сполук [23, 24, 26, 27].
Із цього приводу слід відмітити результати,
наведені в [9], які показують, що константа
швидкості фотодеградації та ступінь дегра-
дації метронідазолу при УВ-опроміненні
для TiO2/WO3-зразків займають проміж-
не значення між даними для TiO2 та WO3.
Вони більші, ніж для TiO2, але менші, ніж
для WO3. Детально причини цього явища
не обговорюються, окрім міркування, що
ведення WO3 в TiO2 збільшує швидкість
розділення зарядів е- та h+ та зменшує імо-
вірність їхньої рекомбінації.
У цій роботі було проведено досліджен-
ня властивостей TiO2/WO3-зразків, при
цьому, враховуючи позитивний вплив пе-
реходу до нанодисперсного стану [2–4,
11–12, 19, 28, 29], було реалізовано механо-
хімічне та сонохімічне оброблення суміші,
яка дозволяє одержати нанодисперсні час-
тинки [11, 12, 30–34]. Досліджено фотока-
талітичну активність цих зразків в реакці-
ях окислювальної деструкції деяких мед-
препаратів у водному середовищі.
ЕКСПЕРИМЕНТ ТА ОБГОВОРЕННЯ
РЕЗУЛЬТАТІВ
Зразки TiO2/WO3 було синтезовано шля-
хом змішування TiO2 (чда, анатаз) та WO3
(чда). Після змішування оксидів при екві-
41https://ucj.org.ua
Є. В. Заболотній, В. О. Зажигалов УХЖ № 2 / ТОМ 91
молекулярному співвідношенні їх ретельно
перемішували в агатовій ступці.
Механохімічне оброблення (МХО) сумі-
ші оксидів проводили в планетарному ку-
льовому млині Pullverisette-6 (Fritsch) при
відношенні маси куль до маси суміші окси-
дів (BPR) 10:1 та кількості обертів млина
500 об/хв. протягом 1 години в середовищі
повітря, води та етанолу. При обробленні
було використано ємність (250 мл) та кулі
(d=5 мм) з ZrO2. Оброблення проводили
в режимі: 30 хв оброблення – 30 хв охоло-
дження – 30 хв оброблення з реверсом –
30 хв охолодження.
Сонохімічне оброблення суміші оксидів
(УЗО) реалізували в ультразвуковому гене-
раторі Titan ultrasonic з робочою частотою
20 кГц та потужністю 80 Вт у середовищі
води та етанолу протягом 30 хв. Після уль-
тразвукового оброблення одержані суспен-
зії було висушено в атмосфері повітря.
Рентгенофазовий аналіз зразків здій-
снювали на дифрактометрі D8 ADVANCE
(Bruker) при CuKα-випроміненні з Ni-фільт
ром у відбитому пучку і геометрії фокусу-
вання за Бреґом – Брентано. Сканування
проводили при 2Θ = 10–90° із кроком ска-
нування 0,05°. Середній розмір кристалітів
(L) розраховували за рівнянням Дебая –
Шеррера.
Дослідження морфології поверхні зраз-
ків скануючою електронною мікроскопією
(СЕМ) було проведено з використанням
електронного мікроскопу Tescan Vega3
LMU, який оснащений двома детекторами
SEI (режим «вторинних електронів») та BSE
(режим «відбитих вторинних електронів»).
Оптичні властивості зразків дослі-
джено на спектрофотометрі Perkin-Elmer
Lambda Bio 35 UV-Vis з інтегруючою сфе-
рою Labsphere RSA-PR-20 у діапазоні дов-
жин хвиль 190–1100 нм. Край поглинання
визначали екстраполяцією спрямленої ді-
лянки краю смуги поглинання до вісі абс-
цис у координатах α1/r=f(hν) (де α – коефі-
цієнт поглинання матеріалу, hν – енергія,
1/r – позначає природу переходу). Цей ме-
тод дозволяє визначити ШЗЗ із точністю
±0,02 еВ. При цьому кожний зразок зні-
мали декілька разів, ретельно перемішую-
чи. Відносна похибка в цих вимірюваннях
складала 0,01 еВ.
Спектри поглинання було одержано із
відповідних спектрів відбиття за форму-
лою Кубелки – Мунка (1):
,/
)/(2
)/1()(
2
S
RR
RRRF α=
∞
∞−
=∞ (1)
Визначення фотокаталітичної актив-
ності досліджуваних порошків проводили
у скляному фотокаталітичному реакторі
власного виробництва. Як джерело випро-
мінювання використано ртутну лампу ви-
сокого тиску (Optima) потужністю 125 Вт,
яка випромінює лише в УФ-частині спект
ра (λ=365нм).
Фотокаталітичну окислювальну дегра-
дацію медпрепаратів (рис. 1) у воді за при-
сутності досліджуваних зразків каталіза-
торів проводили (до 5 годин) у скляному
реакторі за кімнатної температури. Під
час випромінювання розчини інтенсивно
перемішували за допомогою електро-маг-
нітної мішалки для встановлення адсорб-
ційної рівноваги (1 год.) у системі фотока-
талізатор/сорбат. Реакційні суспензії було
приготовано шляхом додавання фотока-
талізатора (0,5 г/л) до 300 мл розчину ме-
тронідазолу (15 мг/л), анальгіну (25 мг/л)
42 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2025
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3 ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІФІЗИЧНА ХІМІЯ
або новокаїну (12,5 мг/л). Для контролю
за ходом процесу спектри поглинання ві-
дібраних проб реєстрували через кожну
годину. Фотокаталізатори відокремлювали
від розчину за допомогою центрифуги чи
простим відстоюванням, а одержані роз-
чини аналізували на спектрометрі UV-2450
Shimadzu. Ефективність реакції оцінено
за зміною максимуму оптичної густини
розчину діючої речовини – метронідазолу
(λ=320 нм), анальгіну (λ=240 нм) та ново-
каїну (λ=260 нм). З одержаних даних було
розраховано константу швидкості дегра-
дації (kd) псевдопершого порядку, яку було
визначено для кожного досліджуваного ка-
талізатора з кривих залежності ln D/D0 від
часу за формулою (2):
kd = ln(D/D0)/Δt, (2)
де D0 і D – оптичні густини вихідного роз-
чину та після його опромінення за певний
проміжок часу Δt.
Ступінь фотокаталітичної деструкції (G)
контролювали за зміною його концентрації
за певної довжини хвилі згідно з формулою
(3):
,%100
0
0 ×
−
=
D
DD
G (3)
а б в
Рис. 1. Медпрепарати: а – метронідазол, б – новокаїн, в – анальгін
Fig. 1. Drugs: a – metronidazole, b – analgine, c – novocaine.
,/
)/(2
)/1()(
2
S
RR
RRRF
(1)
Визначення фотокаталітичної активності досліджуваних порошків проводили у
скляному фотокаталітичному реакторі власного виробництва. Як джерело випромінювання
використано ртутну лампу високого тиску (Optima) потужністю 125 Вт, яка випромінює
лише в УФ-частині спектра (λ=365нм).
Фотокаталітичну окислювальну деградацію медпрепаратів (рис. 1) у воді за
присутності досліджуваних зразків каталізаторів проводили (до 5 годин) у скляному
реакторі за кімнатної температури. Під час випромінювання розчини інтенсивно
перемішували за допомогою електро-магнітної мішалки для встановлення адсорбційної
рівноваги (1 год.) у системі фотокаталізатор/сорбат. Метронідазолу. Реакційні суспензії було
приготовано шляхом додавання фотокаталізатора (0,5 г/л) до 300 мл розчину метронідазолу
(15 мг/л), анальгіну (25 мг/л) або новокаїну (12,5 мг/л). Для контролю за ходом процесу
спектри поглинання відібраних проб реєстрували через кожну годину. Фотокаталізатори
відокремлювали від розчину за допомогою центрифуги чи простим відстоюванням, а
одержані розчини аналізували на спектрометрі UV-2450 Shimadzu. Ефективність реакції
оцінено за зміною максимуму оптичної густини розчину діючої речовини – метронідазолу
(λ=320 нм), анальгіну (λ=240 нм) та новокаїну (λ=260 нм). З одержаних даних було
розраховано константу швидкості деградації (kd) псевдопершого порядку, яку було
визначено для кожного досліджуваного каталізатора з кривих залежності ln D/D0 від часу за
формулою (1):
kd = ln(D/D0)/ t, (2)
де D0 і D – оптичні густини вихідного розчину та після його опромінення за певний
проміжок часу t.
Ступінь фотокаталітичної деструкції (G) контролювали за зміною його концентрації
за певної довжини хвилі згідно з формулою (2):
,%100
0
0
D
DD
G (3)
.
а б в
Рис. 1. Медпрепарати: а – метронідазол, б – новокаїн, в – анальгін
Fig. 1. Drugs: a – metronidazole, b – analgine, c – novocaine.
У таблиці 1 наведено дані з фотоката-
літичної деградації медпрепаратів: метро-
нідазолу, новокаїну та анальгіну на синте-
зованих зразках при УФ-опроміненні. Як
можна пересвідчитися, активність зраз-
ків у процесі фотокаталітичної деструкції
(константа швидкості та ступінь деструк-
ції) змінюється залежно від природи реа-
генту: найбільш високі показники спосте-
рігаємо для метронідазолу, а найменші –
для новокаїну. Якщо найбільша швид-
кість деструкції метронідазолу може бути
пов’язана з відсутністю в його структурі
шестичленного кільця, то значно складні-
ше пояснити різницю між новокаїном та
анальгіном.
Як можна побачити з даних табл. 1, оксид
вольфраму є дещо активнішим фотоката-
лізатором, ніж оксид титану в усіх трьох
реакціях. Активність суміші двох оксидів
знаходиться на рівні активності TiO2. Вод-
ночас можна зазначити, що механохіміч-
не та ультразвукове оброблення суттєвим
чином впливає на фотоактивність зразків
у досліджених процесах, при цьому най-
меншим чином МХО суміші в повітрі (хоча
деяке підвищення показників порівняно з
вихідною сумішшю все ж таки спостерігає-
43https://ucj.org.ua
Є. В. Заболотній, В. О. Зажигалов УХЖ № 2 / ТОМ 91
мо), але в обох випадках оброблення у воді
та етанолі різко підвищують як константу
швидкості фотопроцесу, так і ступінь пере-
творення реагентів.
Для визначення причин такої зміни в фо-
токаталітичних властивостях зразків нами
було проведено дослідження їхніх деяких
фізико-хімічних характеристик. Одержані
дані представлено в табл. 2 та на рис. 2.
Дані РФА показують, що рефлекси ви-
хідних оксидів відповідають наявності в
них кристалічних фаз: анатаз TiO2 (JCPDS
21-1272) та моноклінна WO3 (JCPDS 024-
0747). Для вихідної суміші оксидів зафіксо-
вано наявність всіх рефлексів обох фаз ви-
хідних оксидів, при зниженні інтенсивнос-
ті рефлексів, що пояснюється зменшенням
кількості кожного оксиду при утворенні їх-
ньої суміші та узгоджується з літературни-
ми даними для подібних зразків, синтезова-
них іншими методами [35–39]. МХО суміші
оксидів призводить до змін у дифракто-
грамі: а) нові рефлекси, які б свідчили про
зміну фазового складу оксидів, як це було
відмічено, наприклад, у [20], чи формуван-
ня складної сполуки – відсутні; б) незалеж-
но від середовища оброблення відбувається
зменшення інтенсивності рефлексів оксидів,
при цьому спостерігається деяке їхнє поши-
рення, яке свідчить про зменшення розміру
кристалітів вихідних оксидів; в) максималь-
не поширення відмічається при обробленні
у воді та етанолі. Зміни в розмірі кристалітів
оксидів при цьому обробленні демонстру-
ють результати розрахунку розміру части-
нок, наведені в табл. 2. УЗО у воді та етанолі
призводить до аналогічних змін і, власне,
до зменшення інтенсивності та поширення
рефлексів обох оксидів, що відбивається і на
розмірі кристалітів (табл. 2).
Табл. 1
Фотокаталітичні властивості зразків в окислювальній деградації медичних
препаратів*
Table 1.
Photocatalytic properties of the samples in oxidative degradation of the drugs*.
Зразок
Метронідазол Анальгін Новокаїн
k 102 G, % k 102 G, % k 102 G, %
TiO2 1,6 52 1,0 24 0,6 14
WO3 2,1 61 1,4 32 0,8 22
TiO2/WO3 – вихідний 1,5 59 0,9 25 0,7 18
TiO2/WO3 – МХО, повітря 1,7 61 1,3 33 Н.в. Н.в.
TiO2/WO3 – МХО, вода 2,8 80 1,9 43 1,2 25
TiO2/WO3 – МХО, етанол 3,0 89 2,1 47 1,3 38
TiO2/WO3 – УЗО, вода 2,8 79 2,2 57 1,2 31
TiO2/WO3 – УЗО, етанол 3,3 92 2,4 60 1,3 42
*k – константа швидкості реакції, хв-1, G – ступінь перетворення препарату за 3 год, Н. в. – не визначено
44 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2025
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3 ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІФІЗИЧНА ХІМІЯ
Табл. 2
Деякі фізико-хімічні характеристики синтезованих зразків*
Table 2.
Some physical-chemical properties of the synthesized samples*.
Зразок
L, нм
S, м2/г R, нм Eg, еВ
TiO2 WO3
TiO2 90 – 9 27 3,18
WO3 – 52 12 28 2,82
TiO2/WO3 – вихідний 89 48 10 24 3,16
TiO2/WO3 – МХО, повітря 48 45 13 15 3,12
TiO2/WO3 – МХО, вода 31 15 17 10 3,02
TiO2/WO3 – МХО, етанол 28 12 20 9 3,00
TiO2/WO3 – УЗО, вода 34 15 17 10 3.00
TiO2/WO3 – УЗО, етанол 27 12 22 8 2,95
* L – розмір кристалітів, S – питома поверхня, R – середній радіус пор, Eg – ширина забороненої зони
Зміни в розмірі частинок оксидів пока-
зують також дані дослідження зразків ме-
тодом СЕМ, які представлено на рис. 2. Як
можна побачити з рис. 2, а, на поверхні су-
міші оксидів присутні достатньо значні за
розмірами агломерати та більш дрібні час-
тинки, які відсвічуються білим кольором.
Останні належать до WO3, а більш значні
агломерати – до TiO2, що, власне, узгоджу-
ється з літературним даними [37–40]. МХО
суміші оксидів на повітрі призводить до
зменшення агломератів TiO2 та незначної
зміни розмірів WO3 (рис. 2, б, табл. 2). МХО
суміші у воді та етанолі призводить до
значно більшого зменшення розмірів час-
тинок обох оксидів та їхнього гомогенного
перемішування (рис. 2, в, г та табл. 2). УЗО
суміші оксидів у воді та етанолі призводить
до практично таких самих змін розміру
частинок та їхньої гомогенізації, як і МХО
(рис. 2, д. е та табл. 2). Можна відмітити, що
ці результати значною мірою збігаються з
даними [36, 39, 41], одержаними за сонохі-
мічного синтезу зразків із суміші оксидів.
Зміни в розмірі частинок оксидів у ре-
зультаті оброблення їхньої суміші відби-
ваються також на значеннях питомої по-
верхні та середнього діаметру пор (табл. 2).
Питома поверхня вихідної суміші займає
проміжне значення між даними, характер-
ними для вихідних оксидів, що не є дивним
та відповідає літературним даним [36–39,
41]. Як можна побачити з даних табл. 2,
після МХО та УЗО питома поверхня зраз-
ків збільшується, а радіус пор – зменшу-
ється в результаті оброблення, що також
відповідає загальній тенденції їхніх змін
за цих оброблень [11, 30–32, 42]. Найбіль-
ше зростання значення питомої поверхні
зразків та зменшення розміру пор спосте-
45https://ucj.org.ua
Є. В. Заболотній, В. О. Зажигалов УХЖ № 2 / ТОМ 91
рігаємо при МХО у воді, етанолі та УЗО.
Такі зміни достатньо добре корелюють зі
змінами в розмірах частинок суміші при її
обробленні та можуть бути пов’язані з тим,
що руйнування кристалітів відбувається
у порах із найбільшим діаметром та змен-
шенням розміру їхніх частинок, що було
показано вище.
Співставлення даних із фотокаталітичної активності зразків реакції окислювальної
фотодеградації медпрепаратів зі значенням ширини забороненої зони представлено на рис. 3
а, б. Як можна побачити, константа швидкості реакції, як і значення досягнутого ступеня
перетворення реагенту для всіх медпрепаратів збільшуються зі зменшенням ширини
забороненої зони зразків, що взагалі-то є характерним для фотокаталізу [1–3]. Винятком є
зразок WO3, для якого за найменшого значення Eg спостерігаємо не дуже високу активність у
цих процесах.
а б
в г
д е
Рис. 2. СЕМ-мікрофотографії поверхні зразків TiO2/WO3: а – вихідний, б – МХО на повітрі, в – МХО
у воді, г – МХО в етанолі, д – УЗО у воді, е – УЗО в етанолі [зліва фото в режимі вторинного
електронного випромінювання (SEI), справа – в режимі пружно відбитих електронів (BSE)]
Fig. 2. SEM microphotos of TiO2/WO3 samples surface: a – initial, b – MChT in air, c – MChT in water, d –
MChT in ethanol, e – UST in water, f – UST in ethanol [left – photos in second electron emission (SEI),
right – photos in back scattering electron emission (BSE)].
Співставлення даних із фотокаталітичної активності зразків реакції окислювальної
фотодеградації медпрепаратів зі значенням ширини забороненої зони представлено на рис. 3
а, б. Як можна побачити, константа швидкості реакції, як і значення досягнутого ступеня
перетворення реагенту для всіх медпрепаратів збільшуються зі зменшенням ширини
забороненої зони зразків, що взагалі-то є характерним для фотокаталізу [1–3]. Винятком є
зразок WO3, для якого за найменшого значення Eg спостерігаємо не дуже високу активність у
цих процесах.
а б
в г
д е
Рис. 2. СЕМ-мікрофотографії поверхні зразків TiO2/WO3: а – вихідний, б – МХО на повітрі, в – МХО
у воді, г – МХО в етанолі, д – УЗО у воді, е – УЗО в етанолі [зліва фото в режимі вторинного
електронного випромінювання (SEI), справа – в режимі пружно відбитих електронів (BSE)]
Fig. 2. SEM microphotos of TiO2/WO3 samples surface: a – initial, b – MChT in air, c – MChT in water, d –
MChT in ethanol, e – UST in water, f – UST in ethanol [left – photos in second electron emission (SEI),
right – photos in back scattering electron emission (BSE)].
Співставлення даних із фотокаталітичної активності зразків реакції окислювальної
фотодеградації медпрепаратів зі значенням ширини забороненої зони представлено на рис. 3
а, б. Як можна побачити, константа швидкості реакції, як і значення досягнутого ступеня
перетворення реагенту для всіх медпрепаратів збільшуються зі зменшенням ширини
забороненої зони зразків, що взагалі-то є характерним для фотокаталізу [1–3]. Винятком є
зразок WO3, для якого за найменшого значення Eg спостерігаємо не дуже високу активність у
цих процесах.
а б
в г
д е
Рис. 2. СЕМ-мікрофотографії поверхні зразків TiO2/WO3: а – вихідний, б – МХО на повітрі, в – МХО
у воді, г – МХО в етанолі, д – УЗО у воді, е – УЗО в етанолі [зліва фото в режимі вторинного
електронного випромінювання (SEI), справа – в режимі пружно відбитих електронів (BSE)]
Fig. 2. SEM microphotos of TiO2/WO3 samples surface: a – initial, b – MChT in air, c – MChT in water, d –
MChT in ethanol, e – UST in water, f – UST in ethanol [left – photos in second electron emission (SEI),
right – photos in back scattering electron emission (BSE)].
Співставлення даних із фотокаталітичної активності зразків реакції окислювальної
фотодеградації медпрепаратів зі значенням ширини забороненої зони представлено на рис. 3
а, б. Як можна побачити, константа швидкості реакції, як і значення досягнутого ступеня
перетворення реагенту для всіх медпрепаратів збільшуються зі зменшенням ширини
забороненої зони зразків, що взагалі-то є характерним для фотокаталізу [1–3]. Винятком є
зразок WO3, для якого за найменшого значення Eg спостерігаємо не дуже високу активність у
цих процесах.
а б
в г
д е
Рис. 2. СЕМ-мікрофотографії поверхні зразків TiO2/WO3: а – вихідний, б – МХО на повітрі, в – МХО
у воді, г – МХО в етанолі, д – УЗО у воді, е – УЗО в етанолі [зліва фото в режимі вторинного
електронного випромінювання (SEI), справа – в режимі пружно відбитих електронів (BSE)]
Fig. 2. SEM microphotos of TiO2/WO3 samples surface: a – initial, b – MChT in air, c – MChT in water, d –
MChT in ethanol, e – UST in water, f – UST in ethanol [left – photos in second electron emission (SEI),
right – photos in back scattering electron emission (BSE)].
Рис. 2. СЕМ-мікрофотографії поверхні зразків TiO2/WO3: а – вихідний, б – МХО на повітрі,
в – МХО у воді, г – МХО в етанолі, д – УЗО у воді, е – УЗО в етанолі [зліва фото в режимі вторинного
електронного випромінювання (SEI), справа – в режимі пружно відбитих електронів (BSE)]
Fig. 2. SEM microphotos of TiO2/WO3 samples surface: a – initial, b – MChT in air, c – MChT in water,
d – MChT in ethanol, e – UST in water, f – UST in ethanol [left – photos in second electron emission (SEI),
right – photos in back scattering electron emission (BSE)].
46 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2025
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3 ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІФІЗИЧНА ХІМІЯ
Визначення значення ширини забороне-
ної зони (табл. 2) показує, що МХО та УЗО
суміші призводять до зменшення її величи-
ни порівняно з TiO2, але не досягають зна-
чення, характерного для WO3, що загалом
характерно для цієї композиції за наявності
щільного контакту між частинками оксидів
[36–39] та утворення можливості переходу
електронів зони провідності TiO2 в зону
провідності WO3 [8, 21, 40, 41, 43].
Співставлення даних із фотокаталітич-
ної активності зразків в реакції окислю-
вальної фотодеградації медпрепаратів зі
значенням ширини забороненої зони пред-
ставлено на рис. 3 а, б. Як можна побачи-
ти, константа швидкості реакції, як і зна-
чення досягнутого ступеня перетворення
реагенту для всіх медпрепаратів збільшу-
ються зі зменшенням ширини забороненої
зони зразків, що взагалі-то є характерним
для фотокаталізу [1–3]. Винятком є зразок
WO3, для якого за найменшого значення Eg
спостерігаємо не дуже високу активність у
цих процесах.
Рис. 3. Залежність константи швидкості деградації медпрепаратів (а) та ступеня їхнього пере-
творення (б) від ширини забороненої зони: 1 – метронідазол, 2 – анальгін, 3 – новокаїн
Fig. 3. Dependence of rate constant drugs degradation (a) and degree of their transformation (b) from
bang gap of the samples: 1 – metronidazole, 2 – analgine, 3 – novocaine.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
2,8 2,9 3 3,1 3,2
Eg, еВ
k
10
2 , х
в-1
1
2
3
0
20
40
60
80
100
2,8 2,9 3 3,1 3,2
Eg, еВ
G
, %
1
2
3
а б
Рис. 3. Залежність константи швидкості деградації медпрепаратів (а) та ступеня їхнього перетворення
(б) від ширини забороненої зони: 1 – метронідазол, 2 – анальгін, 3 – новокаїн
Fig. 3. Dependence of rate constant drugs degradation (a) and degree of their transformation (b) from bang
gap of the samples: 1 – metronidazole, 2 – analgine, 3 – novocaine.
З іншого боку, дані, які представлено на рис. 4 а, б, показують, що константа
швидкості реакції деградації досліджених медпрепаратів та ступінь їхнього перетворення
збільшуються зі збільшенням значення питомої поверхні зразків, яке відбувається в
результаті оброблення суміші оксидів обома методами. При цьому зразок WO3 також
вкладається в загальну кореляцію. Принципово ця залежність не є чимось новим, бо
зрозуміло, що збільшення питомої поверхні зразків призводить до збільшення тієї частини
поверхні, яка підпадає під дію опромінення і таким чином збільшується кількість центрів, які
активують фотопроцес.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 5 10 15 20 25
S, м2/г
k
10
2 , х
в-1
1
2
3
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25
S, м2/г
G
, %
1
2
3
а б
Рис. 4. Залежність константи швидкості деградації медпрепаратів (а) та ступеня їхнього перетворення
(б) від значення питомої поверхні зразків: 1 – метронідазол, 2 – анальгін, 3 – новокаїн
Fig. 4. Dependence of rate constant drugs degradation (a) and degree of their transformation (b) from
specific surface area of the samples: 1 – metronidazole, 2 – analgine, 3 – novocaine.
У праці [44] було показано, що для сумішей ZnO та TiO2 з фотокаталітично інертними
оксидами (SiO2, Al2O3, MgO) константа швидкості деградації метронідазолу зменшується та
висловлено думку, що це пов’язано зі зменшенням кількості фотоактивного компоненту
(його розбавленням) при утворенні суміші. Було введено поняття «ефективної константи
швидкості – kеф», тобто константи, віднесеної до вагової кількості активного компоненту та
показано, що, власне, її значення залишається постійним незалежно від природи введеної
інертної домішки. У зв’язку з тим, що WO3 не є фотокаталітично інертним, було цікаво
З іншого боку, дані, які представлено на
рис. 4 а, б, показують, що константа швид-
кості реакції деградації досліджених мед-
препаратів та ступінь їхнього перетворен-
ня збільшуються зі збільшенням значення
питомої поверхні зразків, яке відбуваєть-
ся в результаті оброблення суміші оксидів
обома методами. При цьому зразок WO3
також вкладається в загальну кореляцію.
Принципово ця залежність не є чимось
новим, бо зрозуміло, що збільшення пито-
мої поверхні зразків призводить до збіль-
шення тієї частини поверхні, яка підпадає
під дію опромінення і таким чином збіль-
шується кількість центрів, які активують
фотопроцес.
47https://ucj.org.ua
Є. В. Заболотній, В. О. Зажигалов УХЖ № 2 / ТОМ 91
Рис. 4. Залежність константи швидкості деградації медпрепаратів (а) та ступеня їхнього пере-
творення (б) від значення питомої поверхні зразків: 1 – метронідазол, 2 – анальгін, 3 – новокаїн
Fig. 4. Dependence of rate constant drugs degradation (a) and degree of their transformation (b) from
specific surface area of the samples: 1 – metronidazole, 2 – analgine, 3 – novocaine.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
2,8 2,9 3 3,1 3,2
Eg, еВ
k
10
2 , х
в-1
1
2
3
0
20
40
60
80
100
2,8 2,9 3 3,1 3,2
Eg, еВ
G
, %
1
2
3
а б
Рис. 3. Залежність константи швидкості деградації медпрепаратів (а) та ступеня їхнього перетворення
(б) від ширини забороненої зони: 1 – метронідазол, 2 – анальгін, 3 – новокаїн
Fig. 3. Dependence of rate constant drugs degradation (a) and degree of their transformation (b) from bang
gap of the samples: 1 – metronidazole, 2 – analgine, 3 – novocaine.
З іншого боку, дані, які представлено на рис. 4 а, б, показують, що константа
швидкості реакції деградації досліджених медпрепаратів та ступінь їхнього перетворення
збільшуються зі збільшенням значення питомої поверхні зразків, яке відбувається в
результаті оброблення суміші оксидів обома методами. При цьому зразок WO3 також
вкладається в загальну кореляцію. Принципово ця залежність не є чимось новим, бо
зрозуміло, що збільшення питомої поверхні зразків призводить до збільшення тієї частини
поверхні, яка підпадає під дію опромінення і таким чином збільшується кількість центрів, які
активують фотопроцес.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 5 10 15 20 25
S, м2/г
k
10
2 , х
в-1
1
2
3
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25
S, м2/г
G
, %
1
2
3
а б
Рис. 4. Залежність константи швидкості деградації медпрепаратів (а) та ступеня їхнього перетворення
(б) від значення питомої поверхні зразків: 1 – метронідазол, 2 – анальгін, 3 – новокаїн
Fig. 4. Dependence of rate constant drugs degradation (a) and degree of their transformation (b) from
specific surface area of the samples: 1 – metronidazole, 2 – analgine, 3 – novocaine.
У праці [44] було показано, що для сумішей ZnO та TiO2 з фотокаталітично інертними
оксидами (SiO2, Al2O3, MgO) константа швидкості деградації метронідазолу зменшується та
висловлено думку, що це пов’язано зі зменшенням кількості фотоактивного компоненту
(його розбавленням) при утворенні суміші. Було введено поняття «ефективної константи
швидкості – kеф», тобто константи, віднесеної до вагової кількості активного компоненту та
показано, що, власне, її значення залишається постійним незалежно від природи введеної
інертної домішки. У зв’язку з тим, що WO3 не є фотокаталітично інертним, було цікаво
Табл. 3
Залежність ефективної константи швидкості окислювальної деградації медпрепа-
ратів від використаного фотокаталізатора
Table 3.
The dependence of effective rate constant of the drugs oxidative degradation from used
photocatalyst.
Зразок Ефективна константа швидкості реакції окислювальної
деградації медпрепаратів, kеф·102, хв-1
метронідазол анальгін новокаїн
kTiO2 kWO3 kTiO2 kWO3 kTiO2 kWO3
TiO2 1,6 – 1,0 – 0,6 –
WO3 – 2,1 – 1,4 – 0,8
TiO2/WO3 – вихідний 5,9 2,0 3,5 1,2 2,8 0,9
TiO2/WO3 – МХО, повітря 6,6 2,3 5,0 1,8 Н. в. Н. в.
TiO2/WO3 – МХО, вода 10,9 3,8 7,4 2,6 4,7 1,6
TiO2/WO3 – МХО, етанол 11,7 3,9 8,2 2,7 5,0 1,8
TiO2/WO3 – УЗО, вода 10,9 3,8 7,4 2,6 4,7 1,6
TiO2/WO3 – УЗО, етанол 12,8 4,4 9,3 3,2 5,0 1,8
48 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2025
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3 ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІФІЗИЧНА ХІМІЯ
У праці [44] було показано, що для сумі-
шей ZnO та TiO2 з фотокаталітично інерт-
ними оксидами (SiO2, Al2O3, MgO) кон-
станта швидкості деградації метронідазолу
зменшується та висловлено думку, що це
пов’язано зі зменшенням кількості фотоак-
тивного компоненту (його розбавленням)
при утворенні суміші. Було введено по-
няття «ефективної константи швидкості –
kеф», тобто константи, віднесеної до вагової
кількості активного компоненту та пока-
зано, що, власне, її значення залишається
постійним незалежно від природи введеної
інертної домішки. У зв’язку з тим, що WO3
не є фотокаталітично інертним, було ці-
каво дослідити, як у цьому випадку відбу-
вається зміна цього параметра, тому нами
було проведено розрахунки ефективної
константи швидкості деградації медпрепа-
ратів на вміст у суміші кожного з оксидів
(kTiO2, kWO3). Результати цього розрахунку
представлено в табл. 3.
Як можна побачити з даних табл. 3, ефек-
тивна константа швидкості віднесена до
кількості WO3, при утворенні суміші окси-
дів та її МХО у повітрі залишається прак-
тично постійною і лише після МХО у воді і
етанолі та УЗО, коли спостерігаємо суттєве
зменшення розміру частинок – зростає в
два рази. Іншу картину спостерігаємо для
ефективної константи, віднесеної до кіль-
кості TiO2 в суміші. У цьому випадку, навіть
при утворенні початкової суміші, спостері-
гаємо збільшення kеф більш, ніж втричі, а
подальше оброблення (МХО та УЗО) су-
проводжується її збільшенням ще вдвічі.
Можна зауважити, що значення kеф для
TiO2 порівняно з вихідним оксидом TiO2
збільшуються практично на порядок ве-
личини. Таким чином, можна припустити,
що введення WO3 в TiO2 суттєво впливає
на фотокаталітичні властивості останньо-
го, особливо у випадку оброблення суміші
оксидів, яка призводить до наноподрібнен-
ня оксидів та утворення щільного контакту
між ними і так званого «гетеросполучення»,
а за рахунок цього полегшується трансфер
електрона від TiO2 до адсорбованого кисню
[23, 24, 26, 27], який і активує процес дегра-
дації медпрепаратів.
ВИСНОВКИ. Показано, що механохі-
мічне та сонохімічне оброблення суміші
оксидів TiO2 та WO3 не впливає на її фазо-
вий склад, однак призводить до зменшен-
ня розміру частинок оксидів, при цьому
найбільший вплив спричиняє оброблення
у воді та етанолі. Водночас спостерігаємо
збільшення питомої поверхні композиту за
такого самого впливу середовища оброб
лення.
Встановлено, що механохімічне та соно
хімічне оброблення суміші TiO2 та WO3
збільшують її активність (константу швид-
кості реакції та ступінь деградації) у фото
каталітичних реакціях окислювальної де-
градації медпрепаратів: метронідазолу,
анальгіну та новокаїну у водному середо-
вищі.
Фотокаталітична активність зразків
TiO2-WO3 збільшується зі зменшенням зна-
чення ширини забороненої зони в резуль-
таті оброблення порівняно з вихідними
оксидами. Водночас константа швидкості
та ступінь деградації медпрепаратів зро-
стають зі збільшенням питомої поверхні
композиту, яке відбувається в результаті
МХО та УЗО.
Аналіз значень ефективної константи
швидкості фотореакцій (константи швид-
кості віднесеної до вагової кількості оксиду
49https://ucj.org.ua
Є. В. Заболотній, В. О. Зажигалов УХЖ № 2 / ТОМ 91
TiO2 та WO3 в суміші) дозволив висловити
припущення про наявність гетеросполу-
чення в зазначеній системі, особливо після
її МХО та УЗО, що визначає підвищення
фотоактивності зразків у реакціях окислю-
вальної фотодеградації медпрепаратів.
Роботу виконано в межах держбю-
джетних тем «Розвиток альтерна-
тивних методів одержання нано-
розмірних оксидних каталізаторів
і композитів на основі Мо, Ті, Zr, Nb та
Sn», державний реєстраційний номер
0118U003420 та «Нанодисперсні складні
оксидні каталізатори та композити: син-
тез та їхнє застосування в екологічному
та продуктивному каталізі», державний
реєстраційний номер 0123U100427.
MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION
TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES
IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION
DRUGS IN WATER MEDIUM.
E.V. Zabolotnii, V.O. Zazhigalov
Institute of Sorption and Problems
of Endoecology NAS Ukraine,
13 Oleg Mudrak str., 03164 Kyiv, Ukraine
e-mail: vazazh@ukr.net
The influence of mechanochemical (MChT)
and sonochemical (UST) treatments of TiO2
and WO3 oxide mixture (molar ratio 1:1) on its
properties was studied. By XRD method it was
shown that both treatments have not influence
on phase composition of the mixture, the re-
flexes of initial oxides were observed only, but
the treatment leads to the change of intensity
of the reflexes and their widths. The calcula-
tions from XRD data and SEM results of the
samples investigations show that both treat-
ments led to a decrease of the particles sizes
of both oxides. The influence of the treatment
medium nature (air, water, ethanol) on the di-
mensions of the formed particles was shown.
The maximal decrease of the particles sizes was
observed at MChT and UST in water and etha-
nol which god accordance XTD and SEM data
confirmed. The particles sizes decrease accom-
panied by an increase of the samples specific
surface area. The photocatalytic properties of
TiO2/WO3 samples in the reactions of drugs
(metronidazole, analgine, novocaine) decom-
position in water solution were studied. It was
established that activity of the samples (rate
constant and degree of drug decomposition)
dependences from drug nature and changes in
next order: metronidazole > analgine > novo-
caine. The treatment of the sample TiO2/WO3
permits to an increase its activity in all studied
drugs photodecomposition in comparison
with initial mixture and individual oxides. The
highest activity was observed for the samples
after their MChT and UST in ethanol medium.
It was established that for all studied drugs the
rate constant and degree of drug decomposi-
tion increase with a decrease of band gap va
lue of sample in comparison with initial TiO2
which proceeds in result of MChT and UST
treatments. Simultaneously it was shown that
between the values of rate constant and degree
of drug decomposition and specific surface of
the samples the god correlation observed for
all drugs: an increase of activity with specific
surface area increase, last proceeds as result of
samples treatment. The values of effective rate
constant (rate constant determined to weight
quantity of TiO2 or WO3 oxide in mixture) were
50 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2025
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3 ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІФІЗИЧНА ХІМІЯ
analyzed. An essential increase of effective rate
constant determined to quantity of TiO2 in
mixture (practically in ten times) after mixture
oxides treatment was established. It has been
suggested that the presence of heterojunction
in this system after its treatment determines an
increase of photoactivity of the sample in the
grugs decomposition in water solution.
Key words: oxide composition TiO2/WO3,
mechanochemistry, sonochemistry, photoca-
talysis, drugs degradation.
ЛІТЕРАТУРА
1. Kaneko M., Okura I. Photocatalysis: science
and technology. Heidelberg: Springer, 2002.
356 p.
2. Kandavelu V., Kastien H., Thampi K.R. Pho-
tocatalytic degradation of isothiazolin-3-ones
in water and emulsion paints containing na-
nocrystalline TiO2 and ZnO catalysts. Appl.
Catal. B: Environ. 2004. 48 (2). P. 101–111
3. Крюков А. И., Строюк А. Л., Кучмий С. Я.,
Походенко В. Д. Нанофотокатализ. Київ:
Академперіодика, 2013. 617 c.
4. Ayanda O. S., Adeleye B.O., Aremu O.H,
Ojobola F.B., Lawal O.S., Amodu O.S. Oke
tayo O.O., Klink M.J., Nelana S.M. Photocata-
lytic degradation of metronidazole using zinc
oxide nanoparticles supported on acha waste.
Indones. J. Chem. 2023. 23 (1). P. 158–169.
5. Giocondi J.L., Rohrer G.S. The influence of the
dipolar field effect on the photochemical reac-
tivity of Sr2Nb2O7 and BaTiO3 microcrystals.
Top. Catal. 2008. 49 (1). P. 18–23.
6. Ding С., Fu K., Pan Y., Liu J., Deng H., Shi J.
Comparison of Ag and AgI-modified ZnO as
heterogeneous photocatalysts for simulated
sunlight driven photodegradation of metroni-
dazole. Catalysts. 2020. 10 (9). 1097–1122.
7. Kubiak A. Comparative study of TiO2-Fe3O4
photocatalysts synthesized by conventional
and microwave methods for metronidazole
removal. Sci. Rep. 2023; 13. Article N 12075.
8. Daghrir R., Drogui P., Robert D. Modified
TiO2 for environmental photocatalytic appli-
cations : A review. Ind. Eng. Chem. Res. 2013.
52 (10). P. 3581–3599.
9. Stando K., Kasprzyk P., Felis E., Bajkacz S. He
terogeneous photocatalysis of metronidazole
in aquatic samples. Molecules. 2021. 26 (24).
Article N 7612.
10. Shokri M., Jodat A., Modirshahla N., Rehna-
jady M.A. Photocatalytic degradation of clo-
ramphenicol in an aqueous suspension of sil-
ver-doped TiO2 nanoparticles. Envir. Techn.
2013. 34 (9). 1161–1166.
11. Zazhigalov V.O., Sachuk O.V., Kiziun O.V., Di-
yuk O.A., Bacherikova I.V. Mechanochemical
and sonochemical obtaining of nanosized oxi
des materials and catalysts: A review. Theor.
Exper. Chem. 2024. 59 (6). P. 377–396.
12. Sachuk O.V., Zazhigalov V.A., Kiziun O.V., Hes
N.L., Mylin A.M., Kotynska L.Yo., Kuznetsova
L.S., Shcherbakov S.M., Kordan V.M. Influence
of mechanochemical and sonochemical me
thods of preparation of TiO2/ZrO2 composites
on photocatalytic performance in prometrine
decomposition. Theor. Experim. Chem. 2022.
58 (3). P. 190–197.
13. He Y., Yang Z., Yu J., Xu D., Liu C., Pan Y.,
Macyk W., Xu P. Selective conversion of CO2
to CH4 enhanced by WO3/In2O3 S-scheme he
terojunction photocatalysts with efficient CO2
activation. J. Mater. Chem. A. 2023. 11 (27).
14860–14869.
14. Couto-Pessanha E., Paiva V.M., Mori T.J.A.,
Soler L., Canabarro B., Jardim P., D’Elia E.,
Liorca J., Marincovic B.A. Mechanochemical
approach towards optimized Ni-spin confi
guration in NiO/TiO2 heterojunction with en-
hanced solar-driven H2 photoproduction. Int.
J. Hydrog. Energy. 2024. 80. P. 528–541.
15. Liu C., Zhu X., Wang L., Feng C., Rong J.,
Li Z., Xu S. Construction of NiTiO3/gC3N4
heterojunction with preferable photocatalytic
51https://ucj.org.ua
Є. В. Заболотній, В. О. Зажигалов УХЖ № 2 / ТОМ 91
performance for tetracycline degradation. J.
Solid State Chem. 2024. 339. Article N 124953.
16. Gu X., Li C., Jiang H., Li C., Hu Y. Synthesis of
Z-scheme amorphous WO3-loaded TiO2 pho-
tocatalyst for enhanced photocatalytic degra-
dation of dichloromethane: Internal electric
field and mechanism exploration. J. Environ.
Chem. Eng. 2024. 12 (5). Article N 113827.
17. Jiang J., Zhao S., Zhang C., Chen F., Song Y.,
Tang Y. Construction of S-scheme heterojunc-
tion of WO3/Bi2O4 with significantly enhanced
visible-light-driven activity for degradation of
tetracycline. J. Environm. Chem. Eng. 2023. 11
(5). Article N 110685.
18. Ren G., Gao Y., Yin J., Xing A., Liu H. Synthe-
sis of high-activity TiO2/WO3 photocatalyst
via environmentally friendly and microwave
assisted hydrothermal process. J. Chem. Soc.
Pakistan. 2011. 33 (5). P. 666–670.
19. Gupta S.M., Tripathi M. A review of TiO2
nanoparticles. Chin. Sci. Bull. 2011. 56 (16).
1639–1657.
20. Youssef A.B., Laamari M., Bousselmi L. TiO2
and WO3/TiO2 thin films for photocatalytic
waster water treatment. Int. J. Environm. Waste
Manag. 2019. 24 (2). P. 151–160.
21. Prabhu S., Nithya A., Chandra Mohan S.,
Jothivenkatachalam K. Synthesis, surface aci
dity and photocatalytic activity of WO3/TiO2
nanocomposites. An overview. Mater. Sci. Fo-
rum. 2014. 781. P. 63–78.
22. Lin C.F., Wu C.H., Onn Z.N., Degradation
of 4-chlorphenol in TiO2, WO3, SnO2, TiO2/
WO3, TiO2/SnO2 systems. J. Hazard. Mater.
2008. 154 (17). P. 1033–1039.
23. Tae Kwon Y., Yong Song K., In Lee W., Jin
Coi G., Rag Do Y. Photocatalytic behavior of
WO3-loaded TiO2 in an oxidation reaction. J.
Catal. 2000. 191 (1). P. 192–199.
24. Do Y.R., Lee W., Dwight K., Wold A. The effect
of WO3 the photocatalytic activity of TiO2. J.
Solid State Chem. 1994. 108 (1). P. 198–201.
25. Tada H., Kukubu A., Iwasaki M., Ito S. Deacti-
vation of TiO2 photocatalyst by coupling with
WO3 and electrochemically assisted high pho-
tocatalytic activity of WO3. Langmuir. 2004. 20
(11). 4665–4670.
26. Keller V., Bernhard P., Garin F. Photocataly
tic oxidation of butyl acetate in vapor phase
on TiO2, Pt/TiO2, and WO3/TiO2 catalysts. J.
Catal. 2003. 215. P. 129–138.
27. Papp J., Soled S., Dwight K., Wold A. Surface
acidity and photocatalytic activity of TiO2,
WO3/TiO2 and MoO3/TiO2 photocatalysts.
Chem. Mater. 1994. 6 (4). P. 496–500.
28. Okhovat N., Hashemi M., Golpayegani A.A.
Photocatalytic decomposition of metronida
zolein aqueous solutions using titanium di-
oxide nanoparticles. J. Mater. Environ. 2015. 6
(3). P. 792–799.
29. Farzadkia M., Bazrafshan E., Esrafili A., Yang
J.K., Shirzad-Siboni M. Photocatalytic deg-
radation of metronidazole with illuminated
TiO2 nanoparticles. J. Environ. Health Sci. Eng.
2015. 13. Article N 35.
30. Avvakumov E.G., Senna M., Kosova N.V. Soft
mechanochemical synthesis: A basis for new
chemical technologies. Dordrecht: Kluwer
Acad. Publ., 2001. 216 p.
31. Balaz P. Mechanochemistry in nanoscience
and minerals engineering. Berlin: Springer,
2008. 413 p.
32. Gedanken A., Perelstein I. Power ultrasound
for the production of nanomaterials. Power
Ultrasonics (Eds. by J.A.Gallego-Juarez, K.F.
Graff). Amsterdam: Elsevier, 2015. P. 543–576.
33. Qiao S.Z., Liu J., Max Lu G.Q.. Synthetic
chemistry of nanomaterials. Modern Inorganic
Synthetic Chemistry (Eds. by R.Xu, Y.Xu). Am-
sterdam: Elsevier, 2017. P. 613–640.
34. Зажигалов В. О. Розвиток окислювального
гетерогенного каталізу в Інституті сорбції
та проблем ендоекології Національної ака-
демії наук України. Каталіз та нафтохі-
мія. 2023. 34. P. 1.
35. Ernawati L., Wahyuono R.A., Muhammad
A.A., Nurislam Sutanto A.R., Maharsih I.R.,
Widiastuti N., Widiyandari H. Mesoporous
52 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2025
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3 ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІФІЗИЧНА ХІМІЯ
WO3/TiO2 nanocomposites photocatalyst for
rapid degradation of methylene blue in aque-
ous medium. Int. J. Engin. Transactions A: Ba-
sics. 2019. 32 (10). P. 1345–1352.
36. Jawad T.M., Ahmed L.M. Synthesis of WO3/
TiO2 nanocomposites for use as photocatalysts
for eosin yellow dye degradation. IOP Conf.
Series: Mater. Sci. Engin. 2021. 1067. Article N
012153.
37. Hai G., Zhang H. The photocatalytic applica-
tions of TiO2-WO3 heterostructure in methy
lene blue. Am. Sci. Res. J. Engin. Techn. Sci.
2019. 61 (1). P. 135–142.
38. Tryba B., Piszcz M., Morawski A.W. Photoca
talytic activity of TiO2-WO3 composites. Int. J.
Photoenergy. 2009. 2009. Article 297319.
39. Moghni N., Boutoumi H., Khalaf H., Makaoui
N., Colon G. Enhanced photocatalytic activity
of TiO2/WO3 nanocomposite from sonoche
mical-microwave assisted synthesis for pho-
todegradation of ciprofloxacin and oxytet-
racycline antibiotics under UV and sunlight.
J. Photochem.Photobiol., A: Chem. 2022. 428.
Article 113848.
40. Li S., Li Z., Li L., Dai X., Chen M., Zhu W.
TiO2-WO3 loaded onto wood surface for pho-
tocatalytic degradation of formaldehyde. Fo
rests. 2023. 14 (3). Article 503.
41. Jawad T.M., Ahmed L.M. Direct ultrasonic
synthesis of WO3/TiO2 nanocomposites and
applying them in the photodecolorization
of eosin yellow dye. Periodico Tche Quimica.
2020. 17 (34). P. 621–633.
42. Sachuk O.V., Zazhigalov V.A., Diyuk O.A.,
Dulian P., Starchevskyy V.L., Kuznetsova L.S.,
Kiziun O.V. Properties of Ca(OH)2/TiO2 com-
posites modified by mechanochemical and
ultrasonic methods. Mater. Sci. 2022. 57 (6).
P. 873–881.
43. Habtamu A., Ujihara M. The mechanism of
water pollutant photodegradation by mixed
and core-shell WO3/TiO2 nanocomposites.
RCS Advances. 2023. 13 (19). P. 12926–12940.
44. Zazhigalov V.O., Zabolotnii E.V., Kordan V.M.,
Kurmach M.M. Influence of particle sizes of
zinc and titanium oxides on their activity in
metronidazole photocatalytic oxidative degra-
dation in water. Theoret. Experim. Chem. 2024.
60 (2). P. 125–132.
REFERENCES
1. Kaneko M., Okura I. Photocatalysis: science
and technology. Heidelberg: Springer. 2002.
356 p.
2. Kandavelu V., Kastien H., Thampi K.R. Pho-
tocatalytic degradation of isothiazolin-3-ones
in water and emulsion paints containing na-
nocrystalline TiO2 and ZnO catalysts. Appl.
Catal. B: Environ. 2004. 48 (2): 101–111.
3. Kryukov A.I., Stroyuk A.L., Kuchmii S.Ya.,
Pokhodenko V.D. Nanofotokataliz. К.: Akaem-
perioika, 2013. 617 p. (in Ukrainian).
4. Ayanda O. S., Adeleye B.O., Aremu O.H,
Ojobola F.B., Lawal O.S., Amodu O.S. Oke
tayo O.O., Klink M.J., Nelana S.M. Photocata-
lytic degradation of metronidazole using zinc
oxide nanoparticles supported on acha waste.
Indones. J. Chem. 2023. 23 (1): 158–169.
5. Giocondi J.L., Rohrer G.S. The influence of the
dipolar field effect on the photochemical reac-
tivity of Sr2Nb2O7 and BaTiO3 microcrystals.
Top. Catal. 2008. 49 (1): 18–23.
6. Ding С., Fu K., Pan Y., Liu J., Deng H., Shi J.
Comparison of Ag and AgI-modified ZnO as
heterogeneous photocatalysts for simulated
sunlight driven photodegradation of metroni-
dazole. Catalysts. 2020. 10 (9): 1097–1122.
7. Kubiak A. Comparative study of TiO2-Fe3O4
photocatalysts synthesized by conventional
and microwave methods for metronidazole re-
moval. Sci. Rep. 2023. 13: Article N 12075.
8. Daghrir R., Drogui P., Robert D. Modified
TiO2 for environmental photocatalytic appli-
cations : A review. Ind. Eng. Chem. Res. 2013.
52 (10) : 3581–3599.
9. Stando K., Kasprzyk P., Felis E., Bajkacz S. He
terogeneous photocatalysis of metronidazole
53https://ucj.org.ua
Є. В. Заболотній, В. О. Зажигалов УХЖ № 2 / ТОМ 91
in aquatic samples. Molecules. 2021. 26 (24):
Article N 7612.
10. Shokri M., Jodat A., Modirshahla N., Rehna-
jady M.A. Photocatalytic degradation of clo-
ramphenicol in an aqueous suspension of sil-
ver-doped TiO2 nanoparticles. Envir. Techn.
2013. 34 (9): 1161–1166.
11. Zazhigalov V.O., Sachuk O.V., Kiziun O.V.,
Diyuk O.A., Bacherikova I.V. Mechanochemi
cal and sonochemical obtaining of nanosized
oxides materials and catalysts: A review. Theor.
Exper. Chem. 2024. 59 (6): 377–396.
12. Sachuk O.V., Zazhigalov V.A., Kiziun O.V., Hes
N.L., Mylin A.M., Kotynska L.Yo., Kuznetsova
L.S., Shcherbakov S.M., Kordan V.M. Influence
of mechanochemical and sonochemical me
thods of preparation of TiO2/ZrO2 composites
on photocatalytic performance in prometrine
decomposition. Theor. Experim. Chem. 2022.
58 (3): 190–197.
13. He Y., Yang Z., Yu J., Xu D., Liu C., Pan Y.,
Macyk W., Xu P. Selective conversion of CO2
to CH4 enhanced by WO3/In2O3 S-scheme he
terojunction photocatalysts with efficient CO2
activation. J. Mater. Chem., A. 2023. 11 (27):
14860–14869.
14. Couto-Pessanha E., Paiva V.M., Mori T.J.A.,
Soler L., Canabarro B., Jardim P., D’Elia E.,
Liorca J., Marincovic B.A. Mechanochemical
approach towards optimized Ni-spin confi
guration in NiO/TiO2 heterojunction with en-
hanced solar-driven H2 photoproduction. Int.
J. Hydrog. Energy. 2024. 80: 528–541.
15. Liu C., Zhu X., Wang L., Feng C., Rong J., Li Z.,
Xu S. Construction of NiTiO3/gC3N4 hetero-
junction with preferable photocatalytic per-
formance for tetracycline degradation. J. Solid
State Chem. 2024. 339: Article N 124953.
16. Gu X., Li C., Jiang H., Li C., Hu Y. Synthesis of
Z-scheme amorphous WO3-loaded TiO2 pho-
tocatalyst for enhanced photocatalytic degra-
dation of dichloromethane: Internal electric
field and mechanism exploration. J. Environ.
Chem. Eng. 2024. 12 (5): Article N 113827.
17. Jiang J., Zhao S., Zhang C., Chen F., Song Y.,
Tang Y. Construction of S-scheme heterojunc-
tion of WO3/Bi2O4 with significantly enhanced
visible-light-driven activity for degradation of
tetracycline. J. Environm. Chem. Eng. 2023. 11
(5): Article N 110685.
18. Ren G., Gao Y., Yin J., Xing A., Liu H. Synthe-
sis of high-activity TiO2/WO3 photocatalyst
via environmentally friendly and microwave
assisted hydrothermal process. J. Chem. Soc.
Pakistan. 2011. 33 (5) 666–670.
19. Gupta S.M., Tripathi M. A review of TiO2
nanoparticles. Chin. Sci. Bull. 2011. 56 (16):
1639–1657.
20. Youssef A.B., Laamari M., Bousselmi L. TiO2
and WO3/TiO2 thin films for photocatalytic
waster water treatment. Int. J. Environm. Waste
Manag. 2019. 24 (2): 151–160.
21. Prabhu S., Nithya A., Chandra Mohan S.,
Jothivenkatachalam K. Synthesis, surface aci
dity and photocatalytic activity of WO3/TiO2
nanocomposites. – An overview. Mater. Sci.
Forum. 2014. 781: 63–78.
22. Lin C.F., Wu C.H., Onn Z.N., Degradation
of 4-chlorphenol in TiO2, WO3, SnO2, TiO2/
WO3, TiO2/SnO2 systems. J. Hazard. Mater.
2008. 154 (17): 1033–1039.
23. Tae Kwon Y., Yong Song K., In Lee W., Jin
Coi G., Rag Do Y. Photocatalytic behavior of
WO3-loaded TiO2 in an oxidation reaction. J.
Catal. 2000. 191 (1): 192–199.
24. Do Y.R., Lee W., Dwight K., Wold A. The effect
of WO3 the photocatalytic activity of TiO2. J.
Solid State Chem. 1994. 108 (1): 198–201.
25. Tada H., Kukubu A., Iwasaki M., Ito S. Deacti-
vation of TiO2 photocatalyst by coupling with
WO3 and electrochemically assisted high pho-
tocatalytic activity of WO3. Langmuir. 2004. 20
(11): 4665–4670.
26. Keller V., Bernhard P., Garin F. Photocataly
tic oxidation of butyl acetate in vapor phase
on TiO2, Pt/TiO2, and WO3/TiO2 catalysts. J.
Catal. 2003. 215: 129–138.
27. Papp J., Soled S., Dwight K., Wold A. Surface
54 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2025
МОДИФІКАЦІЯ ОКСИДНОІ КОМПОЗИЦІЇ TiO2/WO3 ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ В ПРОЦЕСАХ ФОТОДЕСТРУКЦІЇ
МЕДИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ У ВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІФІЗИЧНА ХІМІЯ
acidity and photocatalytic activity of TiO2,
WO3/TiO2 and MoO3/TiO2 photocatalysts.
Chem. Mater. 1994. 6 (4): 496–500.
28. Okhovat N., Hashemi M., Golpayegani A.A.
Photocatalytic decomposition of metronida-
zolein aqueous solutions using titanium di
oxide nanoparticles. J. Mater. Environ. 2015. 6
(3): 792–799.
29. Farzadkia M., Bazrafshan E., Esrafili A.,
Yang J.K., Shirzad-Siboni M. Photocatalytic
degradation of metronidazole with illumina
ted TiO2 nanoparticles. J. Environ. Health Sci.
Eng. 2015; 13: Article N 35.
30. Avvakumov E.G., Senna M., Kosova N.V. Soft
mechanochemical synthesis: A basis for new
chemical technologies. Dordrecht: Kluwer
Acad. Publ., 2001. 216 p.
31. Balaz P. Mechanochemistry in nanoscience
and minerals engineering. Berlin: Springer,
2008. 413 p.
32. Gedanken A., Perelstein I.. Power ultrasound
for the production of nanomaterials. Power
Ultrasonics (Eds. by J.A.Gallego-Juarez, K.F.
Graff). Amsterdam: Elsevier. 2015. 543–576 p.
33. Qiao S.Z., Liu J., Max Lu G.Q. Synthetic che
mistry of nanomaterials. Modern Inorganic
Synthetic Chemistry (Eds. by R.Xu, Y.Xu –).
Amsterdam: Elsevier. 2017. 613–640p.
34. Zazhigalov V. O. Rozvytok okislyuval’nogo
heterohennogo katalizu v Instytuti sorbcii ta
problem endoekolohii Nacionalnoi akademii
nauk Ukrainy. Kataliz ta naftokhimiya. 2023.
34: 1–30.
35. Ernawati L., Wahyuono R.A., Muhammad
A.A., Nurislam Sutanto A.R., Maharsih I.R.,
Widiastuti N., Widiyandari H. Mesoporous
WO3/TiO2 nanocomposites photocatalyst for
rapid degradation of methylene blue in aque-
ous medium. Int. J. Engin. Transactions A: Ba-
sics. 2019. 32 (10): 1345–1352.
36. Jawad T.M., Ahmed L.M. Synthesis of WO3/
TiO2 nanocomposites for use as photocatalysts
for eosin yellow dye degradation. IOP Conf.
Series: Mater. Sci. Engin. 2021. 1067: Article
N 012153.
37. Hai G., Zhang H. The photocatalytic applica-
tions of TiO2-WO3 heterostructure in methy
lene blue. Am. Sci. Res. J. Engin. Techn. Sci.
2019. 61 (1): 135–142.
38. Tryba B., Piszcz M., Morawski A.W. Photoca
talytic activity of TiO2-WO3 composites. Int. J.
Photoenergy. 2009. 2009: Article 297319.
39. Moghni N., Boutoumi H., Khalaf H., Makaoui
N., Colon G. Enhanced photocatalytic activity
of TiO2/WO3 nanocomposite from sonoche
mical-microwave assisted synthesis for pho-
todegradation of ciprofloxacin and oxytet-
racycline antibiotics under UV and sunlight.
J. Photochem.Photobiol., A: Chem. 2022. 428:
Article 113848.
40. Li S., Li Z., Li L., Dai X., Chen M., Zhu W.
TiO2-WO3 loaded onto wood surface for pho-
tocatalytic degradation of formaldehyde. Fo
rests. 2023. 14 (3): Article 503.
41. Jawad T.M., Ahmed L.M. Direct ultrasonic
synthesis of WO3/TiO2 nanocomposites and
applying them in the photodecolorization
of eosin yellow dye. Periodico Tche Quimica.
2020. 17 (34): 621–633.
42. Sachuk O.V., Zazhigalov V.A., Diyuk O.A.,
Dulian P., Starchevskyy V.L., Kuznetsova L.S.,
Kiziun O.V. Properties of Ca(OH)2/TiO2 com-
posites modified by mechanochemical and
ultrasonic methods. Mater. Sci. 2022. 57 (6):
873–881.
43. Habtamu A., Ujihara M. The mechanism of
water pollutant photodegradation by mixed
and core-shell WO3/TiO2 nanocomposites.
RCS Advances. 2023. 13 (19): 12926–12940.
44. Zazhigalov V.O., Zabolotnii E.V., Kordan V.M.,
Kurmach M.M. Influence of particle sizes of
zinc and titanium oxides on their activity in
metronidazole photocatalytic oxidative degra-
dation in water. Theoret. Experim. Chem. 2024.
60 (2): 125–132.
Стаття надійшла 12.01.2025.
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-708 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:12:44Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/62/f79f8742ef4834acf02149bcc1b66f62.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-7082026-07-22T08:23:55Z MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION DRUGS IN WATER MEDIUM Zazhigalov, Valeriy Zabolotnii, Evgen oxide composition TiO2/WO3, mechanochemistry, sonochemistry, photocatalysis, drugs degradation. The influence of mechanochemical (MChT) and sonochemical (UST) treatments of TiO2 and WO3 oxide mixture (molar ratio 1:1) on its properties was studied. By XRD method it was shown that both treatments have not influence on phase composition of the mixture, the reflexes of initial oxides were observed only, but the treatment leads to the change of intensity of the reflexes and their widths. The calculations from XRD data and SEM results of the samples investigations show that both treatments led to a decrease of the particles sizes of both oxides. The influence of the treatment medium nature (air, water, ethanol) on the dimensions of the formed particles was shown. The maximal decrease of the particles sizes was observed at MChT and UST in water and ethanol which god accordance XTD and SEM data confirmed. The particles sizes decrease accompanied by an increase of the samples specific surface area. The photocatalytic properties of TiO2/WO3 samples in the reactions of drugs (metronidazole, analgine, novocaine) decomposition in water solution were studied. It was established that activity of the samples (rate constant and degree of drug decomposition) dependences from drug nature and changes in next order: metronidazole >analgine> novocaine. The treatment of the sample TiO2/WO3 permits to an increase its activity in all studied drugs photodecomposition in comparison with initial mixture and individual oxides. The highest activity was observed for the samples after their MChT and UST in ethanol medium. It was established that for all studied drugs the rate constant and degree of drug decomposition increase with a decrease of band gap value of sample in comparison with initial TiO2 which proceeds in result of MChT and UST treatments. Simultaneously it was shown that between the values of rate constant and degree of drug decomposition and specific surface of the samples the god correlation observed for all drugs: an increase of activity with specific surface area increase, last proceeds as result of samples treatment. The values of effective rate constant (rate constant determined to weight quantity of TiO2 or WO3 oxide in mixture) were analyzed. An essential increase of effective rate constant determined to quantity of TiO2 in mixture (practically in ten times) after mixture oxides treatment was established. It has been suggested that the presence of heterojunction in this system after its treatment determines an increase of photoactivity of the sample in the grugs decomposition in water solution. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2025-03-25 Article Article Physical chemistry Физическая xимия Фізична xімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/708 10.33609/2708-129X.91.2.2025.39-54 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 91 No. 2 (2025): Ukrainian Chemistry Journal; 39-54 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 91 ##issue.no## 2 (2025): Ukrainian Chemistry Journal; 39-54 Український хімічний журнал; Том 91 № 2 (2025): Ukrainian Chemistry Journal; 39-54 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/708/357 Copyright (c) 2025 Valeriy Zazhigalov, Evgen Zabolotnii https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Zazhigalov, Valeriy Zabolotnii, Evgen MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION DRUGS IN WATER MEDIUM |
| title | MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION DRUGS IN WATER MEDIUM |
| title_full | MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION DRUGS IN WATER MEDIUM |
| title_fullStr | MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION DRUGS IN WATER MEDIUM |
| title_full_unstemmed | MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION DRUGS IN WATER MEDIUM |
| title_short | MODIFICATION OF OXIDE COMPOSITION TiO2/WO3 AND ITS PROPERTIES IN PROCESSES OF PHOTODEGRADATION DRUGS IN WATER MEDIUM |
| title_sort | modification of oxide composition tio2/wo3 and its properties in processes of photodegradation drugs in water medium |
| topic_facet | oxide composition TiO2/WO3 mechanochemistry sonochemistry photocatalysis drugs degradation. |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/708 |
| work_keys_str_mv | AT zazhigalovvaleriy modificationofoxidecompositiontio2wo3anditspropertiesinprocessesofphotodegradationdrugsinwatermedium AT zabolotniievgen modificationofoxidecompositiontio2wo3anditspropertiesinprocessesofphotodegradationdrugsinwatermedium |