Синтез композитних фотокаталітичних плівок Cu-TIO2

UKR: Електроосадження композиційних покривів на основі міді розглядається як перспективний напрям створення сучасних поліфункціональних матеріалів. Однією з ключових сфер їх використання є системи очищення газових викидів і стічних вод. Органічні забруднювачі, характерні для текстильної, харчової та лакофарбової промис-ловості, ефективно піддаються фотодеструкції за участю каталізаторів. Найчастіше в ролі фотокаталіза-торів застосовують напівпровідникові оксидні матеріали, зокрема діоксид титану. Найбільш перспективною сферою застосування композитів, що містять TiO2, є фотокаталітична деструкція забруднюючих речовин. Титан діоксид добре відомий як напівпровідник n-типу з відносно високою швидкістю рекомбінації фотоінду-кованих носіїв заряду. Властивості титан діоксиду є функцією кристалічної структури, розміру і морфології наночастинок. Особливості конструкції обладнання для очищення стоків вимагають закріплення частинок TiO2у жорсткій матриці. Оптимальним рішенням є нанесення композитних плівок методом електроосадження, наприклад, Cu–TiO2. Вирішальну роль у формуванні властивостей композитів і виборі технологічних параметрів процесу відіграє склад розчину. Для одержання композитів Cu–TiO2 в роботі використано метансульфонатний розчин, який характеризується високою розчинністю солей і електрохімічною індиферентністю. З’ясовано, що фотокаталітичні властивості композиційних плівок Cu–TiO2, одержаних із метансульфонатного розчину, зале-жать від кількості включеного в плівки діоксиду титану. Показано, що зростання вмісту TiO2 в плівках з 0,1 до 1,3 мас.% супроводжується підвищенням ефективності фотодеструкції барвника з 6 до 15,5 %. Запропо-нований склад розчину демонструє високу ефективність для синтезу композиційних плівок фотокаталізаторів, призначених для очищення стічних вод від органічних забруднень

ENG: Electrodeposition of composite coatings based on copper is considered a promising direction for the creation of modern multifunctional materials. One of the key areas of their use is the purification systems of gas emissions and wastewater. Organic pollutants, typical for the textile, food and paint industries, are effectively photodestructed with the participation of catalysts. Most often, semiconductor oxide materials, in particular titanium dioxide, are used as photocatalysts. The most promising area of application of composites containing TiO2 is the photocatalytic destruction of pollutants. Titanium dioxide is well known as an n-type semiconductor with a relatively high recombination rate of photoinduced charge carriers. The properties of titanium dioxide are a function of the crystal structure, size and morphology of nanoparticles. The design features of wastewater treatment equipment require the fixation of TiO2 particles in a rigid matrix. The optimal solution is the application of composite films by electrodeposition, for example, Cu–TiO2. The composition of the solution plays a decisive role in the formation of the properties of composites and the selection of technological parameters of the process. To obtain Cu–TiO2 composites, a methanesulfonate solution was used in the work, which is characterized by high solubility of salts and electrochemical indifference. It was found that the photocatalytic properties of Cu–TiO2composite films obtained from a methanesulfonate solution depend on the amount of titanium dioxide included in the films. It was shown that an increase in the TiO2 content in the films from 0.1 to 1.3 wt.% is accompanied by an increase in the efficiency of photodestruction of the dye from 6 to 15.5 %. The proposed solution composition demonstrates high efficiency for the synthesis of composite films of photocatalysts intended for the purification of wastewater from organic pollutants.