Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр




Скачать 39.51 Kb.
НазваниеГбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр
Дата конвертации25.04.2013
Размер39.51 Kb.
ТипДокументы
Секция: Химия

ГБОУ ЦО «СПбГДТЮ» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург

191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр., д. 39

тел.: (812) 310-13-13; E-mail: info@spbal.ru

«Гидратация и фотокаталитические свойства слоистых перовскитоподобных титанатов».

Соколова Юлия

Класс: 11

198255, г. Санкт-Петербург, пр. Ветеранов, д. 35, кв. 22

тел.: (812) 757-70-29; E-mail: jpsokol@mail.ru

Научные руководители: Родионов Иван Алексеевич, аспирант СПбГУ, Химический факультет, Силюков Олег Игоревич, аспирант СПбГУ, Химический факультет

Разложение воды на H2 и O2 с помощью фотокатализаторов представляет большой интерес, связанный, прежде всего, с возможностью запасания солнечной энергии в виде водорода – экологически чистого топлива.

Фотокатализ – это изменение скорости или возбуждение химических реакций под действием света в присутствии веществ-фотокатализаторов. На данный момент существует два основных направления исследований, которым посвящено большинство публикаций по фотокатализу: фотолиз воды с целью получения водорода и разложение токсичных органических примесей в воде с целью ее очистки [1-3]. Среди потенциальных фотокатализаторов особое внимание привлекают слоистые перовскитоподобные оксиды, содержащие редкоземельные элементы. Уникальные структурные особенности подобного рода соединений, а также возможность осуществления широкого спектра ионообменных модификаций состава, создают возможности для разработки эффективных катализаторов фотоиндуцируемых процессов на их основе [4-5].

Целью данной работы являлось исследование фотокаталитической активности и процессов гидратации трехслойных перовскитоподобных титанатов A2Ln2Ti3O10 (где A =Li, Na, K, Rb, Cs; Ln = La, Nd).

Экспериментальная часть работы была выполнена на кафедре химической термодинамики и кинетики СПбГУ. Была поставлена задача керамическим методом синтезировать титанаты A2Ln2Ti3O10 (где A = Li, Na, K, Rb, Cs; Ln = La, Nd), методом ионного обмена получить H2Ln2Ti3O10. Определить характер взаимодействия полученных веществ с водой и фотокаталитическую активность синтезированных веществ в реакции выделения водорода из водных растворов.

Для синтеза исследуемых веществ исходные компоненты, предварительно прокаленные в печи, смешивались и перетирались в соответствии со стехиометрией обобщенной реакции:

Ln2O3 + 3TiO2 + A2CO3 → A2Ln2Ti3O10 + CO2

С помощью пресс-формы изготавливались таблетки, которые прокаливались в силитовой электропечи.

Синтезированные образцы исследовались методом рентгенофазового анализа (дифрактометр Thermo ARL X’TRA), сканирующей электронной микроскопией (микроскоп Carl Zeiss EVO 40EP). Термогравиметрический анализ протонированных и гидратированных производных проводился на термомикровесах Netzsch TG 209 F1 Iris, фотокаталитическая активность образцов измерялась при помощи газового хроматографа Цвет-800.

В результате данной работы:

  • Были синтезированы сложные слоистые титанаты A2Ln2Ti3O10 (где A = Li, Na, K; Ln = La, Nd).

  • Методом ионного обмена были получены твердые кислоты H2La2Ti3O10 и H2Nd2Ti3O10

  • Для соединений A2Ln2Ti3O10 (где A = H, Li, Na, K; Ln = La, Nd) проведено исследование процессов гидратации и протонирования в водной среде.

  • Измерена фотокаталитическая активность соединений A2Ln2Ti3O10 (где A = H, Li, Na, K; Ln = La, Nd) в реакции фотоиндуцированного выделения водорода из их водно-спиртовых суспензий. Для данного ряда соединений подобное сравнительное исследование в одинаковых условиях было проведено впервые.

По результатам выполненного исследования можно сделать вывод, что интеркаляция воды в межслоевое пространство является одним из решающих факторов, приводящих к высокой фотокаталитической активности слоистых перовскитоподобных титанатов.

Исследование имеет множество разнообразных путей развития. Синтез A2Ln2Ti3O10 (где A=Rb, Cs; Ln=La, Nd) остается задачей исследования. Для определения оптимальных условий синтеза будет проводиться анализ механизма образования этих соединений. Из литературных данных известно, что использование композитных катализаторов на основе слоистых титанатов приводит к повышению фотокаталитической активности. Поэтому такого рода разработки также станут задачей будущего исследования.

Полученные результаты позволяют установить зависимость фотокаталитической активности от структуры и состава фотокатализатора. Подобные данные могут быть использованы для определения пути получения высокоэффективных фотокаталитических соединений. Таким образом, процесс синтез водорода при разложении воды может стать более эффективным, что открывает новые возможности в области получения экологически чистого топлива.

Список литературы

  1. Е.Н. Савинов Фотокаталитические методы очистки воды и воздуха // Соросовский образовательный журнал 6 (11). 2000. С. 52-56

  2. Frank E. Osterloh Inorganic Materials as Catalysts for Photochemical Splitting of Water // Chem. Mater. 20. 2008. С. 35-54

  3. Д.Ю. Паращук, А.И. Кокорин Современные фотоэлектрические и фотохимические методы преобразования солнечной энергии // М.

  4. Tsuyoshi Takataa, Akira Tanakab, Michikazu Haraa, Junko N. Kondoa, Kazunari Domen Recent progress of photocatalysts for overall water // Catalysis Today. 44. 1998. C. 17-26

  5. Ю.М. Артемьев, В.К. Рябчук Введение в гетерогенный фотокатализ // Издательство Санкт-Петербургского университета. 1999 и др.

Похожие:

Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconТурфирма аничков мост, с-петербург, Невский пр. 30, 3 этаж, офис «Аничков мост»
Поезд для туристов из спб: Отправление из С. Петербурга в Брест п. №49 (или доп.) в 15: 00
Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconЗамки и вина
Санкт-Петербург – Женева – Цюрих – Города на рейне – Лихтенштейн – Лугано – Беллинзона – Санкт Петербург
Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconСтрана янтария
Санкт-Петербург – Калининград – пос. Янтарный – Светлогорск – Гвардейск – Балтийск – Куршская коса – Санкт-Петербург
Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconСанкт-петербург — санкт-петербург (15дней/14ночей) на лайнере msc poesia 5* Круиз «Музыка фьордов и города Балтики» Даты начала круиза

Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconСанкт-петербург — санкт-петербург (15дней/14ночей) на лайнере msc musica 5* Круиз «Музыка фьордов и города Балтики» Даты начала круиза

Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconСанкт-петербург хябярляри
Бу нюмрямиздя Санкт-Петербург шящяриндян бир нечя хябяри Сизляря чатдырмаьы лазым билдик. Юз мцнасибятинизи билдирмяйи унутмайын!...
Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconЗдравствуйте, уважаемая компания «Водоходъ»!
«Виссарион Белинский» по маршруту: Санкт Петербург- плёс Санкт Петербург. Хочу поблагодарить Вас и всю команду теплохода за организацию...
Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconКомфорт недвижимость 191025, Санкт-Петербург, Невский проспект, д. 88 оф 85 Тел: (812) 999-7-666 Еmail
...
Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconКафедра образовательных технологий в филологии
А. И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия), центр дополнительного образования «альфа-диалог» (Санкт-Петербург, Россия) приглашают учащихся...
Гбоу цо «СПбгдтю» Аничков лицей; г. Санкт-Петербург 191011, г. Санкт-Петербург, Невский пр iconГ. Санкт-Петербург Приложение №1
Тарифы на экспресс доставку из г. Санкт-Петербург Все тарифы указаны в рублях, включая ндс
Разместите кнопку на своём сайте:
kk.convdocs.org



База данных защищена авторским правом ©kk.convdocs.org 2012-2019
обратиться к администрации
kk.convdocs.org
Главная страница