No abstract

No abstract

No abstract

The present study aims to obtain the supported Ti-containing catalyst on a surface of stainless steel foil by low temperature ionic implantation method. The geometrical sizes of the implantation chamber allow one to synthesize composites with the maximum size of 30×30 cm. The shape and size of the catalysts provide an opportunity to use obtained samples for removal of harmful substances from both aqueous solutions and gas mixtures. A quantitative estimation of bond strength of the surface layer of the prepared composites was realized by the use of sclerometric method. It is shown that implantation of titanium ions on stainless steel foil provide significant increase in surface layer mechanical strength. The heat treatment of the sample leads to a decrease in this strength, but its value rests higher than that in initial support (stainless steel). The composition of samples surface and the effect of calcination temperature were determined by XRD, SAXS, SEM, AFM, and XPS. It is shown that after ionic implantation nanoscale layer of the implant on the surface of stainless steel was formed. Presence of titanium oxide, nitride and oxynitride was determined by XPS method. The high photocatalytic activity of this catalyst in the process of neutralizing benzene in aqueous solutions under irradiation with visible light, which significantly exceeds its activity under UV-radiation was shown. Increasing the calcination temperature leads to decreasing the samples activity and can be explained by the influence of the ratio between the nitride, oxynitride, and oxide phases of titanium. Exactly the presence of those phases on the surface explains its high activity in the degradation of benzene in aqueous solution under visible light irradiation. Thus, using of the obtained samples in the neutralization of aqueous benzene solutions under visible light irradiation is perspective from ecological point of view.

Представлено членом-кореспондентом НАН України В.О. Зажигаловим Методом іонної імплантації синтезовано нанесений Ті-вмісний каталізатор на поверхні нержавіючої сталі. Показана висока фотокаталітична активність цього каталізатора в процесі знешкодження бензолу у водних стоках при опроміненні видимим світлом, яка значно перевищує його активність в УФ діапазоні. Фізикохімічними методами охарактеризовано склад поверхні нанесеного каталізатора та вплив на нього температурної обробки зразка. Показано, що в результаті іонної імплантації Ті на поверхню нержавіючої сталі формується нанорозмірний шар імплантату у вигляді рентгеноаморфної композиції, яка складається з оксиду, нітриду та оксинітриду титану. Підвищення температури обробки спричиняє зниження активності зразків. Подібні зміни фотоактивності зразків можна пояснити впливом температури на співвідношення між нітридною, оксинітридною та оксидною фазою титану, при цьому кількість останньої зростає зі збільшенням температури обробки. Висловлено гіпотезу про активні фази на поверхні носія, які забезпечують його високу активність у реакції фотодеструкції водного розчину бензолу при опроміненні видимим світлом. Таким чином, показано перспективність та практичність використання отриманих зразків у процесі видалення бензолу з його водних розчинів у видимому спектрі випромінювання, що є надзвичайно актуальним з екологічної точки зору.