Введение
2 Обзор литературы 11
2.1 Свойства ТЮг 11
2.1.1 Кристаллическая структура ТЮг 11
2.1.2 Термодинамическая стабильность полиморфных модификаций ТЮг 13
2.1.3 Полупроводниковые свойства ТіОг 15
2.2 Методы синтеза высокодисперсных оксидных материалов с заданной микроструктурой 19
2.2.1 Золь-гель процессы 20
2.2.1.1 Гидролиз алкоголятов металлов 21
2.2.1.2 Гидролиз неорганических солей и комплексов титана 25
2.2.2 Кристаллизация аморфных гелей и осадков оксидов титана 26
2.2.3 Темплатный синтез мезопористых материалов 27
2.2.4 Роль ПАВ при синтезе мезопористых материалов 28
2.2.4.1 Темплатный синтез мезопористого ТіОг 32
2.2.5 Анодное окисление металлического титана 36
2.3 Применение ТІО2 40
2.3.1 Фотокаталитические свойства диоксида титана 40
2.3.1.1 Допирование оксида титана как путь управления его фотокаталитической активностью 44
2.3.2 Золотосодержащие нанокомпозиты на основе оксида титана 52
2.4 Постановка задач работы 61
3 Экспериментальная часть 64
3.1 Синтез образцов 64
3.1.1 Синтез мезопористого ТІО2 64
3.1.2 Синтез мезопористого ТІО2, допированного катионами Мп+ 64
3.1.3 Термическая обработка 65
3.1.4 Экстракция темплата этанолом 65
3.1.5 Синтез мезопористого ТіОг, допированного азотом 65
3.1.6 Образец сравнения 65
3.1.7 Синтез композитов Аи/ТіОг 65
3.1.7.1 Осаждение из НАиСЦ 65
3.1.7.2 Синтез аммиачного комплекса золота 66
3.1.7.3 Осаждение из аммиачного комплекса золота 66
3.1.7.4 Синтез катализаторов AuPd и AuAg 61
3.1.8 Синтез анодного ТЮ2 67
3.2 Методы исследования 68
3.2.1 Рентгеновская дифракция 68
3.2.2 Малоугловое рассеяние нейтронов 68
3.2.3 Малоугловое рассеяние рентгеновского излучения 69
3.2.4 Дифракция СИ на широких углах 69
3.2.5 Лазерная корреляционная спектроскопия 70
3.2.6 Термический анализ 70
3.2.7 Низкотемпературная адсорбция азота при 77 К 70
3.2.8 Просвечивающая электронная микроскопия 70
3.2.9 Растровая электронная микроскопия 71
3.2.10 Измерение толщины образцов 71
3.2.11 Спектроскопия диффузного отражения в УФ и видимой областях спектров 71
3.2.12 Инфракрасная спектроскопия 71
3.2.13 Спектроскопия комбинационного рассеяния 72
3.2.14 Элементный анализ 72
3.2.15 Температурно-программируемое восстановление водородом 72
3.2.16 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 73
3.2.17 Электронный парамагнитный резонанс 73
3.2.18 Фотокаталитические измерения 73
3.2.19 Измерение каталитической активности 74
3.2.20 Исследование газовой проницаемости мембран анодного оксида титана 74
4 Обсузадение результатов 75
4.1 Мезопористый оксид титана, полученный темплатным методом синтеза 75
4.1.1 Мезопористый оксид титана 75
4.1.2 Мезопористый ТЮг, допированный азотом 84
4.1.2.1 Микроструктура и состав мезопористого ТЮг, допированного азотом 85
4.1.2.2 Оптические свойства мезопористого ТЮг, допированного азотом 89
4.1.3 Фотокаталитические свойства 91
4.1.4 Мезопористый ТЮг, допированный Мп+ 93
4.1.4.1 Состав и микроструктура мезопористого ТЮ2, допированного Мп+ 94
4.1.4.2 Оптические свойства 95
4.1.4.3 Фотокаталитические свойства 102
4.2 Золотосодержащие нанокомпозиты на основе мезопористого Т1О2 104
4.2.1 Аммиачный комплекс золота Аи 104
4.2.2 Исследование изоэлектрической точки носителей 105
4.2.3 Золотосодержащие композиты 105
4.2.4 Температурно-программируемое восстановление в водороде 107
4.2.5 Изучение активности композитов Au/ТіОг в реакции окисления СО 108
4.2.6 Изучение активности золотосодержащих композитов в реакции селективного окисления СО 113
4.3 Пористый оксид титана, получений анодным окислением 119
4.3.1 Микроструктура пленок пористого оксида титана 119
4.3.2 Исследование структуры пленок пористого оксида титана 119
4.3.3 Фазовый состав и механизм образования пленок пористого оксида титана 123
4.3.4 Мембраны анодного оксида титана для каталитических применений 127
4.3.5 Термическая стабильность мембран на основе пористого оксида титана 132
4.3.6 Фотокаталитические свойства 135
Выводы 137
Список литературы 13
Приложение
