Syntéza a vlastnosti keramických nanočásticových materiálů na bázi aniontově dopovaných kompozitních oxidů titanu

Abstract

Práce se zabývá studiem syntézy anatasu a jeho aniontovým dopováním nitridací. Připravené produkty byly použity jako fotokatalyzátory pro studium fotochemického štěpení vody za vzniku vodíku. Nízkoteplotní anatas byl připraven při 80 °C a karbo-nitridace byla provedena při 500 °C v atmosféře amoniak/tetrachlormetan. Byl studován vliv stříbra na nízkoteplotní krystalizaci anatasu reakcí tetraisopropoxidu titaničitého ve vodě. Nanočástice stříbra vznikaly redukcí dusičnanu stříbrného s D-glukosou a citronanem sodným. Jedním z výsledků práce je návrh přímé nízkoteplotní syntézy anatasu z tetraisopropoxidu titaničitého a komplexujícího činidla (citronan sodný, citronan amonný a kyselina citronová). Studiem fotokatalytického rozkladu vody v přítomnosti 20 % obj. methanolu bylo zjištěno, že nejvyšší reaktivitu má vzorek anatasu připravený s kyselinou citronovou a kokatalyzátorem Pt (0,5 %) v UV/VIS oblasti. Jeho aktivita dosahovala 38,6 % standardu oxidu titaničitého (Degussa P25). Dopování dusíkem nevedlo ke zvýšení fotokatalytické aktivity.Master’s thesis deals with synthesis of anatase and its anion doping by carbo-nitridation. Prepared samples were used for testing of the photocatalytic activity. Low-temperature anatase was synthesized at 80 °C for 6 hours and carbo-nitridatation was carried out in ammonia/tetrachloromethane atmosphere at 500 °C for 3 hours. The influence of silver content on low-temperature crystallization of anatase was studied by reaction of titanium tetraisopropoxide with water. Silver nanoparticles were prepared by reduction of silver nitrate by D-glukose and sodium citrate. One of the results is the draft for one-pot synthesis of anatase by titanium tetraisopropoxide with complexing agent (sodium citrate, ammonium citrate, citric acid). The study of photocatalysis water splitting was carried out in the presence of 20 % vol. of methanol. Anatase prepared with citric acid has the highest photocatalytic activity (Pt 0,5 %) in UV/VIS spectral region. The activity achieved 38,6 % effectiveness of TiO2 standard (Degussa P25). Doping by nitrogen didn’t lead to increase of photocatalytic activity.