Синтез та дослідження структурних, оптичних і фотокаталітичних характеристик V2O5/TiO2 нанокомпозитів

Abstract

Мезопоруваті V2O5/TiO2 нанокомпозити отримано за допомогою цитратного методу. Синтезовані матеріали досліджено з використанням РФА, СЕМ, ЕДС, ТЕМ, БЕТ та УФ і видимої спектроскопії. Встановлено, що підвищення вмісту V2O5 у композитах призводить до збільшення розмірів кристалітів, параметрів решітки, середнього радіусу пор та до зменшення питомої поверхні і середнього об’єму пор. Ізотерми композитів відповідають типу IV класифікації ІЮПАК для мезопоруватих матеріалів з Н1 типом петлі гістерезису. У спектрах поглинання нанокомпозитів спостерігається батохромний зсув, їх ширина забороненої зони зменшується. Композитні матеріали виявили підвищену фотокаталітичну активність у деструкції родаміну при УФ опроміненні у порівнянні з чистим TiO2.

Мезопористые V2O5/TiO2 нанокомпозиты получены с помощью цитратного метода. Синтезированные материалы исследованы с использованием РФА, СЭМ, ЭДС, ТЭМ, БЭТ, УФ и видимой спектроскопии. Изотермы композитов соответствуют типу IV классификации ИЮПАК для мезопористых материалов с Н1 типом петли гистерезиса. Установлено, что повышение содержания V2O5 в композитах приводит к увеличению размеров кристаллитов, параметров решетки, среднего радиуса пор и к уменьшению удельной поверхности и среднего объема пор. В спектрах поглощения нанокомпозитов наблюдается батохромный сдвиг, их ширина запрещенной зоны уменьшается. Композитные материалы проявили повышенную фотокаталитическую активность в деструкции родамина при УФ облучении по сравнению с чистым TiO2.

Mesoporous V2O5/TiO2 nanocomposites were obtained by citrate method. The prepared materials were characterized by XRD, SEM, EDS, TEM, BET and UV-Vis spectroscopy. The composites presented typical IUPAC IV isotherms with type H1 hysteresis loops, revealing the mesoporous structure. It was observed that increasing of V2O5 in composites leads to an increase of crystallite size, lattice parameters, the average pore radius and reduces the specific surface area and average pore volume. A red shift of the absorption edge and the reduced band gap were observed for V2O5/TiO2 nanocomposites. Composite samples showed enhancement of the photocatalytic activity in the destruction of rhodamine under UV irradiation as compared to pure TiO2.