Создание композитов на основе плазмонных наночастиц серебра и производных графена для селективных фотокаталитических процессов (заключительный)

Объектом исследования являются каталитические системы на основе производных графена, в частности оксида графена и восстановленного оксида графена, наночастиц серебра и оксида церия для восстановительных каталитических и фотокаталитических превращений органических молекул. Настоящий проект направлен на дизайн новых функциональных материалов, обладающих фотокаталитической активностью в процессах селективного превращения органических молекул под действием видимого света. Целью проекта является синтез и исследование структуры, каталитических и фотокаталитических свойств композитов на основе наночастиц серебра (характеризующихся наличием плазмонного поверхностного резонанса), оксида церия (полупроводник с шириной запрещённой зоны от 3 до 3,2 эВ) и производных графена (графита), обладающих высокой удельной поверхностью и проводящими свойствами. Синтезированы производные графена из графита: получены образцы оксида графена (графита) и восстановленного оксида графена (reduced graphene oxide - rGO) химическими методами, проведено физико-химическое исследование полученных материалов. Проведён синтез композитов на основе нанесённых на оксид графена и восстановленный оксид графена наночастиц серебра и оксида церия. Исследованы структура, функциональные свойства и особенности распределения частиц серебра и оксида церия на поверхности производных графита с использованием комплекса физико¬химических методов анализа. Выявлено влияние условий синтеза на размер и распределение формирующихся частиц серебра и оксида церия, а также показаны изменения структуры и свойств оксида графена. Исследованы каталитические свойства Ag-Ce02/rG0 композитов в реакции восстановления нитроаренов при использовании различных восстановителей на свету и в темноте. Выявлены ключевые способы управления фотокаталитической активностью при варьировании структуры материала. Установлены закономерности протекания процесса восстановления нитроаренов в темноте и на свету, выявлено влияние структуры катализатора и условий на скорость и селективность каталитического превращения.