Синтез, структура, оптичні та фотокаталітичні властивості радіяційно-стійких потрійних TiO₂/ZrO₂/SiO₂-золь–ґель-плівок та порошків

Abstract

Золь–ґель-методою синтезовано потрійні плівки TiO₂/ZrO₂/SiO₂ та відповідні порошки. Методами РФА та Раманової спектроскопії визначено кристалізацію одночасно двох фаз: анатазу та шріланкіту. З використанням оптичної спектроскопії розраховано значення енергії ширини забороненої зони потрійних плівок і порошків. Методами ЕПР та еліпсометрії досліджено дефектну структуру TiO₂/ZrO₂/SiO₂-систем і вплив на неї високоенергетичного опромінення. Показано, що плівки TiO₂/ZrO₂/SiO₂ і відповідні порошки залишаються активними після високоенергетичного опромінення в процесі фотовідновлення йонів Cr(VI).

The ternary TiO₂/ZrO₂/SiO₂ films and respective powders are prepared using low-temperature sol–gel method. By means of the methods of XRD and Raman spectroscopy, simultaneous crystallization of two phases, namely, anatase and shrilankite, is determined. Using optical spectroscopy, values of energy bandgap for ternary films and powders are estimated. Defect structure of the TiO₂/ZrO₂/SiO₂ systems and the influence of high-energy radiation on it are investigated by means of EPR and ellipsometry. As shown, the TiO₂/ZrO₂/SiO₂ films and respective powders remain active after high-energy irradiation during photoreduction of the Cr(VI) ions.

Золь–гель-методом синтезированы тройные плёнки TiO₂/ZrO₂/SiO₂ и соответствующие порошки. Методами РФА и рамановской спектроскопии определена кристаллизация одновременно двух фаз: анатаза и шриланкита. С использованием оптической спектроскопии рассчитаны значения энергии ширины запрещённой зоны тройных плёнок и порошков. Методами ЭПР и эллипсометрии исследована дефектная структура TiO₂/ZrO₂/SiO₂-систем и влияние на неё высокоэнергетического облучения. Показано, что как плёнки TiO₂/ZrO₂/SiO₂, так и соответствующие порошки остаются активными после высокоэнергетического облучения в процессе фотовосстановления ионов Cr(VI).