Самсоненко М. М. Модифікування оксиду олова (IV) та його використання як сорбента та каталізатора

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0424U000034

Облікова картка дисертації

0424U000034.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 01.04.18 - Фізика і хімія поверхні

14-03-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 26.210.01

Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка Національної академії наук України

Анотація

Дисертаційна робота присвячена вивченню впливу механохімічної, мікрохвильової та ультразвукової обробок на фізико-хімічні властивості діоксиду олова, в т.ч. їх стабільність при високих температурах. Досліджено вплив умов модифікування на активність одержаних зразків в процесах фотодеструкції органічних забруднювачів у водних розчинах під дією видимого світла, а також їх сорбційних властивостей по відношенню до іонів U(VI). В роботі науково обґрунтовано взаємозв’язок між фізико-хімічними та фотокаталітичними і сорбційними характеристиками діоксиду олова. Показано, що механохімічне та мікрохвильове модифікування осаджених зразків SnO(ОН)2 та промислових зразків SnO2 дозволяє отримати термічностабільні мезо- та мезомакропоруваті матеріали, що мають високу активність в фотокаталітичних та сорбційних процесах. Встановлено, що при допуванні діоксиду олова висококристалічними оксидами, окрім фази SnO2, присутня фаза допанту, а для зразків, допованих солями металів, з наступною їх термічною обробкою – лише кристалічна фаза діоксиду олова. При використанні в якості допанту TiO(OH)2 відбувається утворення твердого розчину на основі SnO2. Показано, що внаслідок допування Ag+, Zn2+, Cu2+, Cr3+, Fe3+, Pr3+, Sm3+, Ce4+, Ti4+, Nb5+, Ta5+, Mo6+ відбувається значне звуження ширини забороненої зони та підвищення фотокаталітичної активності при дії видимого світла. За рахунок максимального звуження забороненої зони та зменшення швидкості рекомбінації носіїв заряду, зразки SnO2, доповані 1-2 мас. % срібла, мають максимальну фотокаталітичну активність та ступінь мінералізації по відношенню до барвників та фенолів. На основі одержаних результатів представлено спосіб отримання сонохімічно допованого діоксиду олова, як фотокаталізатора, активного при дії видимого світла, з оптимальними фізико-хімічними характеристиками. Ключові слова: діоксид олова, механохімічна, ультразвукова та мікрохвильова обробка, допування, порувата та кристалічна структура, оптичні характеристики, будова поверхні, термічна стійкість, фотокаталітична активність, іонообмінні властивості.

Читати повністю

Публікації

M. Samsonenko, S. Khalameida, J. Skubiszewska-Zięba. Tin (IV) oxide and oxo-hydroxide modification and investigation of their properties // Наукові записки НаУКМА «Хімічні технології». – 2016. – Т.183. – с. 73-77. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/NaUKMAchem_2016_183_16

С.В. Халамейда, М.M. Самсоненко, J. Skubiszewska-Zięba, О.І.Закутевський, Л.С. Кузнецова. Вплив механохімічного модифікування на властивості порошків оксиду і оксигідроксиду олова (IV) // Хімія, фізика та технологія поверхні. – 2017. – Т.8, №3. – с. 271-288. https://doi.org/10.15407/hftp08.03.271

S.V. Khalameida, M.N. Samsonenko, V.V. Sydorchuk, V.L. Starchevskyy, O.I. Zakutevskyy and O.Yu. Khyzhun. Photocatalytic properties of tin dioxide doped with chromium (III), silver and zinc compounds in the oxidation of organic substrates by the action of visible light // Theoretical and Experimental Chemistry. – 2017. - Vol. 53, No. 1. – PP. 40-46. https://doi.org/10.1007/s11237-017-9499-5

S. Khalameida, M. Samsonenko, J. Skubiszewska-Zięba, O. Zakutevsky. Dyes catalytic degradation using modified tin (IV) oxide and hydroxide powders // Adsorption Science & Technology. - 2017. - Vol. 35, No. 9–10. - PP. 853–865. https://doi.org/10.1177/0263617417722251

M. Samsonenko, O. Zakutevskyy, S. Khalameida, J. Skubiszewska-Zieba, М.Kovtun. Study of the physical-chemical and sorption properties of SnO2 prepared by mechanochemical and microwave routes // Chemistry, Physics And Technology of Surfase. - 2018. – Vol. 9, No. 4. – PP. 383-392. https://doi.org/10.15407/hftp09.04.383

M. Samsonenko, O. Zakutevskyy, S. Khalameida, B. Charmas, J. Skubiszewska-Zieba. Influence of mechanochemical and microwave modification on ionexchange properties of tin dioxide with respect to uranyl ions // Adsorption. - 2019. – Vol. 25, Iss. 3. – PP. 451–457. https://doi.org/10.1007/s10450-019-00036-2

M. Samsonenko, S. Khalameida, V. Sydorchuk, A. Lakhnik, L.Kotynska. Structure and photocatalytic properties of SnO2 doped with titanium// Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii.- 2020.- Vol. 18, No. 3. – PP. 697–706. Access mode: https://www.imp.kiev.ua/nanosys/media/pdf/2020/3/nano_vol18_iss3_p697p706_2020.pdf

M. Samsonenko, S. Khalameida, V. Sydorchuk, O. Khyzhun, V. Starchevskyy and B. Charmas, "Influence of Doping with Silver on Photocatalytic Properties of Tin Dioxide," 2021 IEEE 11th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), 2021, pp. 1-5, https://doi.org/10.1109/NAP51885.2021.9568598

I. Matushko, S. Khalameida, M. Samsonenko, V. Sydorchuk, L. Oleksenko, N. Maksymovych, O. Khyzhun and I. Kuraeva Effect of Mechanochemical and Microwave Modification of SnO2 Nanomaterials on Properties of Hydrogen Sensors // Acta Physica Polonica A.- 2022. - No. 4, Vol. 141. – PP. 247-252. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.141.247

S. Khalameida, I. Matushko, M. Samsonenko, V. Sydorchuk, L. Oleksenko, N. Maksymovych, O. Khyzhun, I. Kuraieva, G. Fedorenko Influence of mechanochemical and microwave treatment of tin dioxide on porous structure and gas‑sensitive properties of SnO2‑based sensor nanomaterials // Research on Chemical Intermediates. - 2022. – Vol.48. - PP. 2279–2294 https://doi.org/10.1007/s11164-022-04684-y

S. Khalameida, M. Samsonenko, V. Sydorchuk, O, Zakutevskyy, V. Starchevskyy, A. Lakhnik Improving the photocatalytic properties of tin dioxide doped with titanium and copper in the degradation of rhodamine B and safranin T // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. - 2022. – Vol. 135. – PP. 1665–1685 https://doi.org/10.1007/s11144-022-02206-w

S. Khalameida, M. Samsonenko, O. Khyzhun,·V. Sydorchuk, V.Starchevskyy, B. Charmas, E. Skwarek Sono‑ and mechanochemical doping of tin dioxide with silver and its physicochemical characteristics and photocatalytic properties // Research on Chemical Intermediates. – 2023. – Vol. 49. – PP. 121–145 – https://doi.org/10.1007/s11164-022-04865-9

Пат. 142812 Україна, МПК B01J 23/14, B01J 37/34, C01G 19/02. Патент на корисну модель «Спосіб отримання SnO2 як фотокаталізатора для очистки водного середовища від органічних забруднювачів при дії видимого світла» / Самсоненко М.М., Халамейда С.В., Закутевський О.І., Старчевський В.Л.; власник Інститут сорбції та проблем ендоекології НАН України. - № u 2020 00685; заявл. 05.02.2020; опубл. 25.06.2020, Бюл. №12.

Читати повністю

Файли

autoreferat-Avtoreferat_Samsonenko_MM.pdf

Дисертація Самсоненко ММ.pdf

Схожі дисертації

0523U100223

Алексєєв Сергій Олександрович

Хімія поверхні, методи функціоналізації та властивості наноматеріалів на основі кремнію та карбіду кремнію.

0521U102008

Ліннік Оксана Петрівна

Фізико-хімічні підходи до створення гібридних напівпровідникових плівок для екологічного фотокаталізу

0421U103439

Крищук Тарас Васильович

Електронна структура поверхні хімічно активних нанодисперсних сполук вольфраму та титану, синтезованих електричним вибухом провідників

0421U103433

Сапельнікова Олена Юріївна

Фотолюмінесценція та локальні електричні поля в двовимірних структурах макропористого кремнію з нанопокриттями

0521U101791

Мельник Інна Василівна

Cтворення гібридних сорбційних матеріалів з контрольованим дизайном поверхні на основі кремнезему з N- та S-вмісними групами