TY - JOUR

T1 - ФОТОИНДУЦИРОВАННАЯ СУПЕРГИДРОФИЛЬНОСТЬ ДИОКСИДА ТИТАНА: ВЛИЯНИЕ ГЕТЕРОВАЛЕНТНОГО ДОПИРОВАНИЯ МЕТАЛЛАМИ

AU - Рудакова, Аида Витальевна

AU - Буланин, Кирилл Михайлович

PY - 2024/7/1

Y1 - 2024/7/1

N2 - Эффект самоочищения покрытий на основе диоксида титана основан нафотокаталитической окислительной способности и эффекте фотоиндуцированной супергидрофильности. Допирование металлами используют для повышения фотокаталитической активности, в то время как его влияние на гидрофильность поверхности практически не изучено. В связи с этим в работе было детально исследовано влияние гетеровалентного допирования диоксида титана фазы анатаз на его гидрофильные свойства. Тонкие пленки x-M-TiO2, где М – Nb5+, Sc3+, Al3+, с концентрацией допанта в диапазоне 0.0–1.0 ат. %, были получены на стеклянных подложках из растворов соответствующих золей методом макания. Фазовый состав,содержание допанта на поверхности, микронапряжение решетки, кислотность поверхности и значения работы выхода электрона были определены и проанализированы для трех серий допированных образцов в зависимости от концентрации примеси. Гидрофильность поверхности нанопокрытий x-M-TiO2 оценивали с помощью значений контактных углов воды и свободной поверхностной энергии. Показано, что допированиеионами ниобия изменяет смачиваемость диоксида титана, в то время как егогидрофильное состояние не изменяется при допировании скандием и алюминием. Установлено, что появление ионов ниобия в анатазе приводит к резкому увеличению гидрофильности поверхности с одновременным изменением кислотности и работы выхода, однако с увеличением содержания Nb электронный фактор становится доминирующим. Полученные кинетические зависимости фотоиндуцированного контактного угла воды показали увеличение гидрофильности поверхности всех исследуемых покрытий независимо от типа допанта в пределах исследуемыхконцентраций, что демонстрирует их способность к самоочищению. Вместе с этим конечное УФ-индуцированное гидрофильное состояние зависит от типа допанта. Максимальная гидрофильность поверхности достигается при УФ облучении Nbдопированных TiO2 независимо от его содержания, Al-допированная серия покрытий демонстрирует малые контактные углы, а фотоиндуцированная гидрофильность поверхностей Sc-допированных пленок диоксида титана уменьшается с увеличением содержания скандия.

AB - Эффект самоочищения покрытий на основе диоксида титана основан нафотокаталитической окислительной способности и эффекте фотоиндуцированной супергидрофильности. Допирование металлами используют для повышения фотокаталитической активности, в то время как его влияние на гидрофильность поверхности практически не изучено. В связи с этим в работе было детально исследовано влияние гетеровалентного допирования диоксида титана фазы анатаз на его гидрофильные свойства. Тонкие пленки x-M-TiO2, где М – Nb5+, Sc3+, Al3+, с концентрацией допанта в диапазоне 0.0–1.0 ат. %, были получены на стеклянных подложках из растворов соответствующих золей методом макания. Фазовый состав,содержание допанта на поверхности, микронапряжение решетки, кислотность поверхности и значения работы выхода электрона были определены и проанализированы для трех серий допированных образцов в зависимости от концентрации примеси. Гидрофильность поверхности нанопокрытий x-M-TiO2 оценивали с помощью значений контактных углов воды и свободной поверхностной энергии. Показано, что допированиеионами ниобия изменяет смачиваемость диоксида титана, в то время как егогидрофильное состояние не изменяется при допировании скандием и алюминием. Установлено, что появление ионов ниобия в анатазе приводит к резкому увеличению гидрофильности поверхности с одновременным изменением кислотности и работы выхода, однако с увеличением содержания Nb электронный фактор становится доминирующим. Полученные кинетические зависимости фотоиндуцированного контактного угла воды показали увеличение гидрофильности поверхности всех исследуемых покрытий независимо от типа допанта в пределах исследуемыхконцентраций, что демонстрирует их способность к самоочищению. Вместе с этим конечное УФ-индуцированное гидрофильное состояние зависит от типа допанта. Максимальная гидрофильность поверхности достигается при УФ облучении Nbдопированных TiO2 независимо от его содержания, Al-допированная серия покрытий демонстрирует малые контактные углы, а фотоиндуцированная гидрофильность поверхностей Sc-допированных пленок диоксида титана уменьшается с увеличением содержания скандия.

UR - https://colljour.phyche.ac.ru/media/documents/%D0%A4%D0%9E%D0%A2%D0%9E%D0%98%D0%9D%D0%94%D0%A3%D0%A6%D0%98%D0%A0%D0%9E%D0%92%D0%90%D0%9D%D0%9D%D0%90%D0%AF_%D0%A1%D0%A3%D0%9F%D0%95%D0%A0%D0%93%D0%98%D0%94%D0%A0%D0%9E%D0%A4%D0%98%D0%9B%D0%AC%D0%9D%D0%9E%D0%A1%D0%A2%D0%AC.pdf

M3 - статья

VL - 86

JO - КОЛЛОИДНЫЙ ЖУРНАЛ

JF - КОЛЛОИДНЫЙ ЖУРНАЛ

SN - 0023-2912

IS - 5

ER -