Новый, только что открытый материал - графен, допирован в цеолиты для увеличения фотокаталитической активности цеолитных катализаторов, используемых для очистки воздуха и воды, разрушении красителей, а также в создании противомикробных и самоочищающихся покрытий. Создать новый материал удалось международной группе исследователей из Великобритании, Индии и Германии под руководством Доминика Эдера из Кембриджа.
В порах титаносиликатного цеолита [titanosilicate zeolite (TS-1)] ученым удалось разместить графен. Цеолиты являются большой группой минералов, близких по составу и свойствам из подкласса каркасных силикатов. Цеолиты отличаются пористым строением и высоким значением площади поверхности. Эти свойства делают цеолиты идеальным материалом для создания каталитических систем. При внедрении в каркас цеолита диоксида титана полученный материал получает новое свойство – фотокаталитическую активность, используемую в очистителях воздуха.
Соединение графена с титансодержащими цеолитами увеличивает их фотокаталитичесую активность.
Графен, один из наиболее интересных и изучаемых в настоящее время материалов, выделяется особенными физическими свойствами, в числе которых - способность принимать электроны в результате фотовозбуждения. Ранее гибридные материалы типа соединений наносистемы с неорганическим веществом уже продемонстрировали перспективные фотокаталитические свойства, однако о фотокаталитически активных гибридах, соединений с неорганическим веществом графена практически не сообщалось.
Руководитель проекта поясняет, что его исследователи впервые смогли провести внедрение графена в цеолит, и полученная при этом гибридная система характеризуется беспрецедентным увеличением фотокаталитической активности, значительно превосходящей по фотокаталитической активности, полученные ранее фотокатализаторы на основе гибридного материала цеолит TS-1/углеродные нанотрубки. Кроме того было изучено влияние графена на морфологию, форму и архитектуру пор частиц цеолита.
Эксперт по проявляющим фотокаталитическую активность титаносиликатам Рассел Хоув (Russell Howe) из Университета Абердина, отмечает, что самым значительным результатом последнего исследования является значительное влияние графена на размеры и морфологию цеолита TS-1. Производительность новой фотокаталитической системы значительно превышает использующейся в качестве стандарта активности фотокаталитической системы на основе диоксида титана P25, и лишь небольшое количество существующих в настоящее время фотокаталитических систем превосходят ее по производительности, например допирование диоксида титана платиной и палладием.
Источник: Chem. Sci., 2012, DOI: 10.1039/c1sc00511a
Просмотров: 4876
Дата: Вторник, 01 Ноября 2011