Безродна Т. В. Спектроскопічні дослідження особливостей структури та міжмолекулярних взаємодій в гетерогенних наносистемах на основі діоксиду титану

У дисертації досліджено механізми взаємодії органічних полярних молекул з частинками ТіО2 в залежності від кристалічної структури (анатаз, рутил), термообробки ТіО2 та модифікації поверхні ТіО2 перехідними металами (Cu, Mn, Cr, Co, Ni, Fe). Визначено стехіометричне відношення О/Ті (~2) та розміри нанокристалітів (~ 5-15 нм) полідисперсних зразків ТіО2. Встановлено, що основними активними центрами поверхні анатазу є центри типу Бренстеда та Льюїса, тоді як на поверхні рутилу присутні тільки льюїсівські. Проаналізовано гідратне покриття поверхні частинок ТіО2. Встановлено, що молекули нітробензолу взаємодіють з поверхнею ТіО2 слабкими ван-дер-ваальсовими силами. Виявлено, що у гетерогенних системах рідкого кристала 5СВ з полідисперсним ТіО2 утворюються слабкі водневі зв'язки типу -CN…HO-Ti. Встановлена одночасна присутність стабільної кристалічної ?- та аморфної ?-модифікації бензофенону в усіх досліджених гетерогенних системах з частинками ТіО2. Молекули бензофенону утворюють порівняно сильні водневі зв'язки з гідроксильними групами поверхні ТіО2 через СО-групу, а також координаційні зв'язки із льюїсівськими центрами поверхні ТіО2. Продемонстровано, що взаємодія різних полярних органічних молекул з полідисперсним ТіО2 може бути ефективним методом визначення типу та концентрації різних активних центрів на його поверхні