Синтез металлокерамических композитов Fe/TaON/β-Si3N4/β-Si3Al3O3N5 для фотокаталитической деградации хлорамфеникола в воде

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом автоволнового горения в азоте ферросиликоалюминия с добавками металлического тантала (0, 5, 10, 15 мас. %) получены металлокерамические композиты Fe/TaON/β-Si3N4/β-Si3Al3O3N5. Установлен фазовый состав, изучены морфологические особенности и оптические свойства композитов. Проведена оценка кислотно-основных свойств поверхности, адсорбционной и фотокаталитической активности композитов в процессе деградации хлорамфеникола при облучении УФ- и видимым светом. Показана высокая эффективность композитов для окислительной деструкции хлорамфеникола (98%) при облучении видимым светом.

Об авторах

Л. Н. Скворцова

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: lnskvorcova@inbox.ru
Россия, 634050, Томск, пр. Ленина, 36

К. И. Казанцева

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: lnskvorcova@inbox.ru
Россия, 634050, Томск, пр. Ленина, 36

К. А. Болгару

Томский научный центр СО Российской академии наук

Email: lnskvorcova@inbox.ru
Россия, 634021, Томск, пр. Академический, 10/3

А. А. Регер

Томский научный центр СО Российской академии наук

Email: lnskvorcova@inbox.ru
Россия, 634021, Томск, пр. Академический, 10/3

И. А. Артюх

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: lnskvorcova@inbox.ru
Россия, 634050, Томск, пр. Ленина, 36

К. А. Дычко

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: lnskvorcova@inbox.ru
Россия, 634050, Томск, пр. Ленина, 36

Список литературы

  1. Ribeiro A.R., Nunes O.C., Pereira Manuel F.R. et al. An Overview on the Advanced Oxidation Processes Applied for the Treatment of Water Pollutants Defined in the Recently launched Directive 2013/39/EU // Environ. Int. 2015. V. 75. P. 33–51. https://doi.org/10.1016/j.envint.2014.10.027
  2. Huang J., Li R., Li D. et al. One-Step Synthesis of Phosphorus/oxygen Co-Doped g-C3N4/Anatase TiO2 Zscheme Photocatalyst for Significantly Enhanced Visible-Light Photocatalysis Degradation of Enrofloxacin // J. Hazard. Mater. 2020. V. 386. P. 121634.
  3. Florent M., Giannakoudakis D.A., Bandosz T. Detoxification of Mustard Gas Surrogate on ZnO2/g-C3N4 Composites: Effect of Surface Features’ Synergy and Day-night Photocatalysis // Appl. Catal., B. 2020. V. 272. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119038
  4. Ершов Д.С., Беспрозванных Н.В., Синельщикова О.Ю. Синтез, фотокаталитические и электрофизические свойства керамических материалов в системе PbO–Bi2O3–Fe2O3 // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 1. С. 118–126. https://doi.org/10.31857/S0044457X22010032
  5. Zhang P., Liu B., Li Yu. et al. Egg White-Mediated Synthesis and Application of Ag/CeO2 Photocatalyst for Enhanced Photocatalytic Activity under Visible Light Irradiation // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 14. P. 2036–2044.https://doi.org/10.1134/S0036023621140096
  6. Орлов В.М., Седнева Т.А. Синтез и фотокаталитические характеристики мезопористого оксинитрида тантала // Перспективные материалы. 2017. № 1. С. 5–12.
  7. Duan Li, Liang Zeng, Bin Li et al. Rapid Synthesis of Dielectric Tantalum-Based Oxynitrides // Mater. Des. 2020. V. 187. P. 108416. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.108416
  8. Fang C.M., Orhan E., de Wijs G.A., Hintzen H.T. The Electronic Structure of Tantalum (oxy)nitrides TaON and Ta3N5 // J. Mater. Chem. 2001. № 11. P. 1248–1252. https://doi.org/10.1039/B005751G
  9. Qijie Jin, Bingxu Lu, Youchun Pan et al. Novel Porous Ceramic Sheet Supported Metal Reactors for Continuous-Flow Catalysis // Catal. Today. 2019. № 3. P. 324–332. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.12.006
  10. Sherstoboeva M.V., Bavykina A.V., Bolgaru K.A. et al. Metal-Ceramic Composites for Photocatalytic Oxidation of Diclofenac in Aqueous Solution // J. ChemistrySelect. 2020. № 5. P. 1912–1918. https://doi.org/10.1002/slct.201904010
  11. Скворцова Л.Н., Болгару К.А., Шерстобоева М.В. и др. Деградация диклофенака в водных растворах в условиях совмещенного гомогенного и гетерогенного фотокатализа // ЖФХ. 2020. Т. 94. № 6. С. 926–931. https://doi.org/10.31857/S0044453720060242
  12. Wadley S., Waite T.D. Fenton Processes-Advanced Oxidation Processes for Water and Wastewater Treatment. London: IWA Publishing, 2004. P. 111–135.
  13. Нечипоренко А.П., Кудряшова А.И. Исследование кислотности твердых поверхностей методом рН-метрии // ЖПХ. 1987. Т. 60. № 9. С. 1957–1961.
  14. Нечипоренко А.П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердофазных систем. Индикаторный метод. СПб: Лань, 2017. 2843 с.
  15. Гриценко В.А. Электронная структура нитрида кремния // Успехи физических наук. 2012. Т. 182. № 5. С. 531–541. https://doi.org/10.3367/UFNr.0182.201205d.0531
  16. Artukh I.A., Bolgaru K.A., Dychko K.A. et al. Hydrogen Production by Photocatalytic Degradation of Organic Substances Using Iron-Containing Metal-Ceramic Composites Under UV and Visible-Light Irradiation // J. ChemistrySelect. 2021. № 6. P. 10025–10032. https://doi.org/10.1002/slct.202102014
  17. Cheng M., Zeng G., Huang D. et al. Hydroxyl Radicals Based Advanced Oxidation Processes (AOPs) for Remediation of Soils Contaminated with Organic Compounds: A review // Chem. Eng. J. 2016. V. 284. P. 582–598. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.09.001

Дополнительные файлы


© Л.Н. Скворцова, К.И. Казанцева, К.А. Болгару, А.А. Регер, И.А. Артюх, К.А. Дычко, 2023