Синтез TiO2 методом электрохимического анодирования

А.Н. Темиргалиева; М.А. Елеуов; Н.А. Мамытбеков; Б.Т. Лесбаев

doi:10.18321/cpc287

Авторы

А.Н. Темиргалиева Институт проблем горения, Богенбай Батыра 172, Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
М.А. Елеуов Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Н.А. Мамытбеков Институт проблем горения, ул. Богенбай Батыра 172, Алматы, Казахстан
Б.Т. Лесбаев Институт проблем горения, ул. Богенбай Батыра 172, Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан https://orcid.org/0000-0002-0309-1935

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc287

Ключевые слова:

диоксид титана, анатаз, метод электрохимического анодирования, кислородная вакансия

Аннотация

Изучен процесс получения диоксида титана TiO₂ методом электрохимического анодирования. Методами электронной микроскопии, Раман-спектроскопии, БЭТ и EDAX анализом изучены кинетика роста, химический состав, структурные характеристики и размерность зерен полученных пленок диоксида титана. Установлено, что с повышением величины напряжения и тока увеличивается скорость роста и соответственно размеры формирующихся зерен диоксида титана. Выявлены условия формирования пленок диоксида титана, состоящих из зерен полиморфной модификации анатаз содержащих избыток кислородных вакансий. Избыток дефектов в виде кислородных вакансий повышает эффективность адсорбции молекул органических соединений на поверхности полученного диоксида титана, что дает возможность их применения в качестве чувствительного элемента в газовых сенсорах.

Библиографические ссылки

(1). J.C. Yu, J. Yu, W. Ho. Effect of F-doping on the photocatalytic activity and microstructures of nanocrystalline TiO2 powders. Chemistry of Materials 14 (2002) 3808-3816. Crossref

(2). О.В. Смирнова, А.Г. Гребенюк, В.В. Лобанов. Дефектные структуры диоксида титана как каталитические центры. Поверхность 9 (24) (2017) 44-56.

(3). A.Y. Ahmed, T.A. Kandiel, T. Oekermann. Photocatalytic activities of different well-defined crystal TiO2 surfaces: anatase versus rutile. Journal of Physical Chemistry Letters 2 (2011) 2461-2465. Crossref

(4). K. Nakaso, K. Okuyama, M. Shimada, S. E. Pratsinis. Effect of reaction temperature on CVD-made TiO2 primary particle diameter. Chemical Engineering Science 58 (2003) 3327-3335. Crossref

(5). З.Р. Исмагилов, Л.Т. Цикоза, Н.В. Шикина, В.Ф. Зарытова, В.В. Зиновьев, С.Н. Загребельный. Синтез и стабилизация наноразмерного диоксида титана. Успехи химии 78 (9) (2009) 942-955.

(6). M.A. Rahman, M.A.M. Hossain, B. Das. Synthesis of TiO2 nanotube by electrochemical anodization of Ti foil in room temperature. Mechanical Engineering Research Journal 10 (2016) 90-93.

(7). K. S. Raja, M. Misra, K. Paramguru. Formation of selfordered nano-tubular structure of anodic oxide layer on titanium // Electrochimica Acta 51 (1) (2005) 154-165. Crossref

(8). S.K. Mohapatra, M. Misra, V.K. Mahajan, K.S. Raja. A novel method for the synthesis of titania nanotubes using sono-electro-chemical method and its application for photoelectrochemical splitting of water. Journal of Catalysis 246 (2) (2007) 362-369. Crossref