СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК АББРЕВИАТУР .................................................................................. 5
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................. 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ....................................................................... 14
1.1 Общие сведения о фотокатализе ............................................................. 14
1.1.1 История развития фотокатализа ..................................................... 14
1.1.2 Современное состояние, основные принципы и области
применения гетерогенного фотокатализа .................................................. 16
1.2 Современные полупроводниковые материалы для фотокатализа ...... 20
1.2.1 Углеродсодержащие нульмерные и одномерные полупроводники .. 20
1.2.2 Полупроводники на основе графена ................................................. 22
1.2.3 Полупроводники на основе нитрида углерода................................. 27
1.3 Методы улучшения фотокаталитических характеристик материалов 33
1.3.1 Внедрение дефектов ......................................................................... 33
1.3.2 Элементное допирование .................................................................... 34
1.3.3 Формирование композитных материалов ......................................... 35
1.3.3 Формирование гетероперехода .......................................................... 35
1.4 Использование оксидных материалов для формирования композитных
материалов с гетеропереходом ........................................................................ 37
1.5 Способы формирования композитных фотокатализаторов .................. 40
1.5.1 Механохимический метод .................................................................. 40
1.5.2 Ультразвуковая обработка .................................................................. 41
1.5.3 Термолиз ............................................................................................... 41
1.5.4 Золь-гель синтез ................................................................................... 42
1.5.5 Микроволновый метод ........................................................................ 42
1.5.6. Гидротермальный метод .................................................................... 42
Выводы по главе 1 ................................................................................................. 43
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ............................................... 44
2.1 Используемые в работе реактивы .............................................................. 44
3
2.2 Методы синтеза образцов ........................................................................... 45
2.2.1 Синтез образцов политриазинимида .................................................. 45
2.2.1 Синтез образцов нитрида углерода .................................................... 45
2.2.2 Синтез образцов композитных материалов на основе
политриазинимида и диоксида титана (TiO2/ПТИ) ................................... 46
2.3 Используемое оборудование ...................................................................... 46
2.3.1 Порошковый рентгенофазовый анализ .............................................. 46
2.3.2 ИК-Фурье спектрометрия .................................................................... 47
2.3.3 УФ-вид спектрометрия ........................................................................ 47
2.3.4 Электронная микроскопия .................................................................. 48
2.3.5 Электрохимическая импедансная спектроскопия ........................... 49
2.3.6 Термический анализ ............................................................................ 49
2.3.7 Высокоэффективная жидкостная хроматография ........................... 49
2.3.8 Метод низкотемпературной адсорбции азота ................................... 50
2.3.9 Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии ................. 50
2.3.10 Дополнительное оборудование ........................................................ 50
2.4 Фотокаталитическое исследование материалов ................................... 51
2.4.1 Исследование адсорбции фотокатализатора ................................. 54
2.4.2 Исследование механизма реакции .................................................. 55
2.4.3 Оценка производительности фотореактора...................................... 55
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ........................................ 59
3.1 Влияние прекурсора на образование политриазинимида и
графитоподобного нитрида углерода .............................................................. 59
3.2 Влияние прекурсора на фотокаталитические свойства образцов
политриазинимида и нитрида углерода .......................................................... 70
3.3 Влияние времени высокотемпературной обработки на формирование
политриазинимида ............................................................................................. 73
3.4 Виляние высокотемпературной обработки на фотокаталитические
свойства образцов политриазинимида ............................................................ 75
4
3.5 Исследование физико-химических свойств композитных
наноматериалов на основе диоксида титана и политриазинимида .............. 76
3.6 Изучение фотокаталитических свойств образцов композитных
материалов на основе диоксида титана и политриазинимида ...................... 82
3.6.1 Практическая применимость композитов .......................................... 85
3.6.2 Исследование механизма фотокатализатора и фотокаталитической
реакции ........................................................................................................... 87
Выводы по 3 главе ................................................................................................. 90
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ...................................... 92
