Разработка фотокатализаторов на основе диоксида титана, эффективных для очистки сточных вод от органических примесей и микрофлоры при облучении видимым светом

Разработка фотокаталитических материалов для различных применений является актуальной задачей последних десятилетий. Использование фотокатализаторов (ФК) позволяет решать ряд научных и прикладных задач, таких как: очистка воды и воздуха от органических соединений (в т.ч. нефтепродуктов) и микрофлоры; получение водорода из воды под действием света; создание самоочищающихся поверхностей (внутренних и внешних стен помещений, стёкол и др.) и тканей; фотокаталитическое восстановление или окисление неорганических примесей. Большинство существующих на сегодняшний день фотокатализаторов эффективны лишь при облучении ультрафиолетовым (УФ) светом, что затрудняет их использование. Доля УФ света в солнечном спектре на поверхности земли не превышает 3-7 %, остальное приходится на видимый (45 %) и инфракрасный (ИК) свет. Расширение спектральной восприимчивости фотокатализаторов в видимую и ИК область спектра позволит эффективно и малозатратно использовать ФК. Поэтому решение данной проблемы является актуальной задачей. В рамках данного проекта будут синтезированы фотокаталитические материалы с расширенным спектром фотовосприимчивости, эффективные при облучении видимым и ближним ИК светом. Будут изучены физико-химические, адсорбционные и фотокаталитические свойства полученных материалов, подобраны оптимальные составы и условия термообработки полученных ФК. Будет изучена степень фотокаталитической деструкции различных органических примесей, а также возможность фотокаталитической инактивации различных бактерий при облучении видимым и ближним ИК светом. Также будет изучена эффективность работы ФК в цикле с предварительной регенерацией и без неё. В рамках изучения фотокаталитической инактивации бактерий будет изучено влияние степени освещённости на эффективность процесса. В итоге будут определены оптимальные фотокаталитические материалы, пригодные для решения широкого спектра задач в рамках поставленной цели. Будут даны рекомендации по возможности промышленного использования полученных фотокаталитических материалов на основе диоксида титана.