Золь-гель синтез та дослідження структури мезопористих плівок бінарних цирконій-титанових оксидів

Abstract

Золь-гель методом, з використанням неіонного амфіфільного блоксополімера Pluronic P123 як темплату, синтезовано оптично прозорі, механічно стійкі впорядковані мезопористі плівки чистого та легованого діоксидом цирконію діоксиду титану. Структурно-сорбційні та оптичні характеристики одержаних плівок охарактеризовано методами малокутової дифракції рентгенівських променів та електронної спектроскопії. Встановлено, що введення легуючої домішки діоксиду цирконію в матрицю TiO₂ сповільнює процес спікання зразків, тим самим підвищуючи питому поверхню плівок при прожарюванні до 400оС. Каталітична активність мезопористих TiO₂ та TiO₂/(5‑30%) ZrO₂ плівок в реакції фотовідновлення Cr(IV) до Cr(III) зростає із збільшенням питомої поверхні плівок.

Optically transparent, crack-free ordered mesoporous titania and zirconia-doped titania thin films were fabricated by sol-gel technique, using non-ionic amphiphylic block copolymer Pluronic P123 as template. The structural, sorptive, and optical properties of these films were characterized using low-angle XRD and UV/Vis spectroscopy measurements. An addition of zirconia into the TiO₂ matrix was found to retard sintering of the samples, thus increasing specific surface areas after calcination up to 400oC. Catalytic activity of mesoporous TiO₂ and TiO₂/ZrO₂ (5-30%) films in Cr(IV) to Cr(III) photoreduction grows in according to increase in specific surface area of the samples.