Гидротермальный синтез и фотокаталитические свойства оксида вольфрама, допированного кобальтом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Гидротермальным методом синтеза получен твердый раствор внедрения на основе триоксида вольфрама гексагональной сингонии общей формулы CoxWO3, где 0.01 ≤ x ≤ 0.09. Установлено, что область гомогенности по иону-допанту зависит от рН рабочего раствора. Установлено, что при рН 2.3 образуются твердые растворы внедрения с максимальным содержанием Co2+. Наибольшей удельной поверхностью, равной 38.6 м2/г, обладает CoxWO3 с морфологией, подобной нитям диаметром ~40 нм, полученный при рН 2.3. Показано, что ключевым параметром, определяющим стабильность кристаллической структуры CoxWO3, является наличие ионов аммония в гексагональных каналах кристаллической решетки. Использование синтезированных образцов в качестве фотокатализаторов окисления 1,2,4-трихлорбензола под действием УФ-облучения характеризуется высокой конверсией хлорарена и низкой селективностью с образованием широкого круга органических соединений, в том числе безхлорных.

Об авторах

Г. С. Захарова

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: volkov@ihim.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

Н. В. Подвальная

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: volkov@ihim.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

Т. И. Горбунова

Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН

Email: volkov@ihim.uran.ru
Россия, 620108, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 22

М. Г. Первова

Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: volkov@ihim.uran.ru
Россия, 620108, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 22

Список литературы

  1. Zheng H., Ou J.Z., Strano M.S. et al. // Adv. Funct. Mater. 2011. V. 21. № 12. P. 2175. https://doi.org/10.1002/adfm.201002477
  2. Huang Z.-F., Song J., Pan L. et al. // Adv. Mater. 2015. V. 27. № 36. P. 5309. https://doi.org/10.1002/adma.201501217
  3. Бушкова Т.М., Егорова А.А., Хорошилов А.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 4. С. 470.
  4. Bently J., Desai S., Bastakoti B.P. // Chem. Eur. J. 2021. V. 27. № 36. P. 9241. https://doi.org/10.1002/chem.202100649
  5. Lei G., Lou C., Liu X. et al. // Sens. Actuators B. Chem. 2021. V. 341. № 15. P. 129996. https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.129996
  6. Purushothaman K.K., Muralidharan G., Vijayakumar S. // Mater. Lett. 2021. V. 296. 129881. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.129881
  7. Zheng F., Xi C., Xu J. et al. // J. Alloys Compd. 2019. V. 772. P. 933. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.09.085
  8. Филиппова А.Д., Румянцев А.А., Баранчиков А.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 6. С. 706.
  9. Murillo-Sierra J.C., Hernández-Ramírez A., Hinojosa-Reyes L. et al. // Chem. Eng. J. Adv. 2021. V. 5. 100070. https://doi.org/10.1016/j.ceja.2020.100070
  10. Dong P., Hou G., Xi X. et al. // Environ. Sci.: Nano. 2017. V. 4. № 3. P. 539. https://doi.org/10.1039/c6en00478d
  11. Dutta V., Sharma S., Raizada P. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. № 1. 105018. https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.105018
  12. Razali N.A.M., Salleh W.N.W., Aziz F. et al. // J. Clean. Prod. 2021. V. 309. 127438. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127438
  13. Khaki M.R.D., Shafeeyan M.S., Raman A.A.A. et al. // J. Environ. Manag. 2017. V. 198. № 2. P. 78. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.04.099
  14. Jacob K.A., Peter P.M., Jose P.E. et al. // Mater. Today: Proc. 2022. V. 49. № 2. 1408. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.07.104
  15. Song H., Li Y., Lou Z. et al. // Appl. Catal. B: Environ. 2015. V. 166–167. № 5. P. 112. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2014.11.020
  16. Solarska R., Alexander B.D., Braun A. et al. // Electrochim. Acta. 2010. V. 55. № 26. P. 7780. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2009.12.016
  17. Shannow R.D. // Acta Crystallogr. A. 1976. V. 32. № 5. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
  18. Mehmood F., Iqbal J., Jan T. et al. // Vib. Spectr. 2017. V. 93. P. 78. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2017.09.005
  19. Sun S., Chang X., Li Z. // Mater. Charact. 2012. V. 73. P. 130. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2012.08.005
  20. Sivakarthik P., Thangaraj V., Parthibavarman M. // J. Mater. Sc.: Mater. Electron. 2017. V. 28. № 8. P. 5990. https://doi.org/10.1007/s10854-016-6274-7
  21. Liu Z., Liu B., Xie W. et al. // Sens. Actuators B Chem. 2016. V. 235. P. 614. https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.05.140
  22. Shen K., Sheng K., Wang Z. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 501. P. 144003. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.144003
  23. Lim J.-C., Jin C., Choi M.S. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 15. P. 20956. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.04.095
  24. Hariharan V., Aroulmoji V., Prabakaran K. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 689. P. 41. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.07.136
  25. Kumar R.D., Karuppuchamy S. // J. Alloys Compd. 2016. V. 674. P. 384. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.03.074
  26. Dalenjan F.A., Bagheri-Mohagheghi M.M., Shirpay A. // J. Solid State Electrochem. 2022. V. 22. № 2. P. 401. https://doi.org/10.1007/s10008-021-05076-9
  27. Jia Q., Ji H., Gao P. et al. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2015. V. 26. № 8. P. 5792. https://doi.org/10.1007/s10854-015-3138-5
  28. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W. et al. // Pure Appl. Chem. 1985. V. 57. № 4. P. 603. https://doi.org/10.1351/pac198557040603
  29. Moura J.V.B., Silveira J.V., da Silva Filho J.G. et al. // Vib. Spectrosc. 2018. V. 98. P. 98. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2018.07.008
  30. Szilágyi I.M., Wang L., Gouma P.-I. et al. // Mater. Res. Bull. 2009. V. 44. № 3. P. 505. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2008.08.003
  31. Szilágyi I.M., Madarász J., Pokol G. et al. // Chem. Mater. 2008. V. 20. № 12. P. 4116. https://doi.org/10.1021/cm800668x
  32. Mohamed M.M., Salama T.M., Hegazy M.A. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 10. P. 4724. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.218
  33. ThOny A., Rossi M.J. // J. Photochem. Photobiol. A. 1997. V. 104. № 1–3. P. 25.
  34. van Wijk D., Cohet E., Gard A. et al. // Chemosphere. 2006. V. 62. № 8. P. 1294. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.07.010
  35. Zolezzi M., Cattaneo C., Tarazona J.V. // Environ. Sci. Technol. 2005. V. 39. № 9. P. 2920. https://doi.org/10.1021/es049214x
  36. Horikoshi S., Minami D., Ito S. et al. // J. Photochem. Photobiol. A. 2011. V. 217. № 1. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2010.10.001
  37. Dong W.H., Zhang P., Lin X.Y. et al. // Sci. Total Environ. 2015. V. 505. P. 216. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.10.002

Дополнительные файлы


© Г.С. Захарова, Н.В. Подвальная, Т.И. Горбунова, М.Г. Первова, 2023