Разработка новых материалов на основе сложных оксидов как катализаторов, используемых в альтернативной энергетике, синтезе органических и высокомолекулярных веществ, очистке водных растворов и воздуха от вредных компонентов (отчет за 2 этап, 2024 г.)

Объектами исследования являются фотокаталитические материалы на основе сложных минералоподобных оксидов (со структурой пирохлора и перовскита) и их композиций, в том числе на полимерных и металлических носителях. Цель работы – изучение и оптимизация физических свойств сложноокисдных соединений с целью модификации их электронного строения и повышения их фотокаталитической активности в различных промышленно важных процессах (окисление органических веществ, в том числе синтетических красителей, антибиотиков, серосодержащих соединений бактерий, грибов; радикальная полимеризация), а также создание композиционных фотокаталитических материалов на их основе. В процессе работы проводились экспериментальные работы по синтезу объектов различными методами (твердофазный, гидротермальный, золь-гель, радикальная полимеризация), изучению физических и физико-химических свойств полученных материалов с использованием современных методов исследования, включающих рентгеновские методы, термодинамические методы, спектроскопические методы, сканирующую электронную микроскопию, хроматографические методы и т.д. В результате выполнения работ получены новые фотокатализаторы на основе сложных оксидов состава CsMxW2-xO6 (M = Sn, V и Mo, x = 0–0.5), α, β-Te2MoO7, Bi2W1–xMoxO6 созданы композиционные фотокаталитические материалы с металлической и полимерной (ПМАА) основами на основе соединений Bi2WO6, Bi2MoO6 и Bi2W1–xMoxO6, со структурой перовскита и RbTe1.5W0.5O6, CsTeMoO6, CsV0.625Te1.375O6, NaVMoO6 и KVMoO6 со структурой пирохлора. Оптимизированы условия проведения фотокаталитического окисления ДБТ, МС и антибиотиков с использованием полученных фотокатализаторов. Для всех новых соединений изучены их кристаллическое и электронное строение, а также установлены термические свойства. Проведено подробное изучение фотокаталитических свойств наиболее перспективных образцов в отношении различных промышленно важных процессов: разложение органических соединений, радикальная полимеризация, противогрибковая активность.