Создание наноструктурированных фотокатализаторов методом электростатической самосборки нанослоев, полученных эксфолиацией слоистых перовскитоподобных оксидов и слоистых двойных гидроксидов (заключительный)

В рамках реализации третьего этапа проекта основное внимание было сконцентрировано на получении и детальном исследовании нанослоёв слоистых оксидов и слоистых двойных гидроксидов, а также композитных фотокатализаторов, создаваемых путём электростатической самосборки указанных слоёв. С учётом результатов, полученных на предшествующих этапах проекта, в качестве исходных слоистых оксидов для получения нанослоёв и последующей сборки композитов были выбраны протонированные слоистые перовскитоподобные титанаты H2Ln2Ti3O10 (Ln = La, Nd), ниобаты HA2Nb3O10 (A = Ca, Sr), танталаты HA2Ta3O10 (A = Ca, Sr), а также не относящиеся к перовскитоподобным соединениям слоистые ниобаты HxK4−xNb6O17 (x = 1, 2, 4), а в качестве исходных слоистых двойных гидроксидов – гидроксоалюминаты магния (MgAl-СДГ), никеля (NiAl-СДГ) и кобальта (CoAl-СДГ). Вторым направлением работы стала оптимизация условий синтеза и расщепления слоистых двойных гидроксидов. В частности, изучалась возможность получения хорошо закристаллизованных образцов при варьировании температуры и времени гидротермального синтеза, что позволило оптимизировать процедуру получения исходных карбонатных форм СДГ. Возможность полной эксфолиации СДГ изучалась для широкого диапазона условий (выбор исходного производного, в частности нитратные, ацетатные, лактатные формы, выбор дисперсионной среды, варьирование условий эксперимента, а также проверка литературных методик). Кроме того, ориентируясь на вопросы поднятые рецензентами отчета 2 этапа, на примере ниобата HСa2Nb3O10 был исследован характер локализации фотоосажденных частиц платины и их морфология. В результате удалось успешно получить ряд образцов композитных фотокатализаторов, провести их физико-химическую характеризацию широким набором методов, а также протестировать фотокаталитическую активность в различных условиях проведения фотокаталитического эксперимента. Наиболее важным как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения стало проявление композитными фотокатализаторами активности под чисто видимым светом (λ = 425 нм).