Разработка технологии получения фотоактивного нанокристаллического катализатора для очистки и обеззараживания воды

Проведен анализ научно-технической литературы и подготовлен аналитический обзор по фотокаталитической активности различных производных диоксида титана. Подготовлены установки к проведению синтеза образцов фотокатализатора на 2 этапе проекта. Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96. Выбрано и обосновано принятое направление исследований и способов решения поставленных задач. Сопоставлены ожидаемые показатели новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов.

Исследованы основные физико-химические и функциональные характеристики образцов фотокатализатора. Проведен анализ кинетики фотокаталитических воздействий. Выполнено тестирование альтернативных методов получения наночастиц диоксида титана – мезопористых частиц, нанотрубок, легированных наночастиц TiO2 - c использованием распылительной сушки, пиролиза аэрозолей, золь-гель технологии, криохимической сушки, темплатного метода. Проведен термический анализ и выполнена оптимизация режимов термообработки. Выполнен анализ фазового состава, профилей рентгеновских линий, микроморфологии, оптических свойств наночастиц методами рентгенофазового анализа, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, микродифракции, ИК, УФ-вид, КР - спектроскопии, проведен анализ площади поверхности и пористости. Проведен анализ размеров частиц в растворах на различных стадиях синтеза методом лазерной корреляционной спектроскопии. Исследована микроструктура и физико-химических характеристик образцов фотокатализатора. Получены наночастицы диоксида титана с использованием гидротермально - микроволновых и гидротермально-ультразвуковых комбинированных воздействий. Разработаны лабораторные методики получения наночастиц. Подготовлены публикации в научных изданиях. Подготовлен промежуточный отчет.

Выполнена оптимизация предложенных технологий и получение образцов фотокатализаторов для последующего нанесения на пористый носитель. Проведено испытание образцов мезопористых частиц, нанотрубок, легированных наночастиц TiO2, полученных c использованием различных методов. Проведен анализ эффективности фотокаталитического разрушения примесей, включая органические и биоцидные загрязнители.

Создан лабораторный стенд для получения пористого носителя трубчатой формы. Разработана лабораторная установка для получения нанокристаллического фотоактивного TiO2. Разработан метод получения фотокаталитического элемента на основе трубчатого носителя с нанесенным фотокатализатором и изготовлены лабораторные образцы фотокаталитического устройства для очистки и обеззараживания воды.