Журнал неорганической химии, 2022, T. 67, № 1, стр. 118-126

Синтез, фотокаталитические и электрофизические свойства керамических материалов в системе PbO–Bi2O3–Fe2O3

Д. С. Ершов a*, Н. В. Беспрозванных a, О. Ю. Синельщикова a

a Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия

* E-mail: ershov.d.s@yandex.ru

Поступила в редакцию 30.03.2021
После доработки 15.07.2021
Принята к публикации 16.07.2021

Аннотация

Представлены результаты исследования фотокаталитической активности и общей электропроводности керамических материалов, формирующихся в двойной системе PbO–Bi2O3 и в частном разрезе (PbO)0.6(Bi2O3)0.4–BiFeO3. Образцы синтезированы твердофазным методом и пиролизом цитратно-нитратных композиций. Исследованные составы показали степень деградации метиленового оранжевого от 30 до 90% (С0 = 20 мг/л, концентрация катализатора 0.01 г/мл) при облучении в течение 3 ч люминесцентной ртутной лампой. Значения ширины запрещенной зоны, оцененные по функции Кубелки–Мунка, для синтезированных образцов находятся в диапазоне от 2.22 до 2.88 эВ. Общая электропроводность композитов в разрезе (PbO)0.6(Bi2O3)0.4–BiFeO3 с увеличением содержания Fe2O3 возрастает с 2.0 × 10–4 до 2.6 × 10–4 См/см при 500°C.

Ключевые слова: висмутаты, твердофазный синтез, цитратно-нитратный синтез, фотокатализ, электропроводность

Список литературы

  1. Biefeld R.M., White S.S. // J. Am. Ceram. Soc. 1981. V. 64. № 3. P. 182. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1981.tb10253.x

  2. Braileanu A., Zaharescu M., Crişan D. et al. // J. Therm. Anal. 1997. V. 49. P. 1197. https://doi.org/10.1007/BF01983675

  3. Diop I., David N., Fiorani J.M. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2009. V. 41. P. 420. https://doi.org/10.1016/j.jct.2008.10.012

  4. Dapčević A., Poleti D., Karanović L. et al. // J. Serb. Chem. Soc. 2017. V. 82. № 12. P. 1433. https://doi.org/10.2298/JSC170711111D

  5. Sammes N.M., Tompsett G., Phillips R. et al. // Solid State Ionics. 1996. V. 86–88. P. 125. https://doi.org/10.1016/0167-2738(96)00106-3

  6. Demonchy P., Boivin J.-C., Thomas D. et al. // C.R. Acad. Sci. Paris. 1980. V. 290. Série C. P. 279.

  7. Fee M.G., Sammes N.M., Tompsett G. et al. // Solid State Ionics. 1997. V. 95. P. 183. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(96)00546-2

  8. Honnart F., Boivin J.C., Thomas D. et al. // Solid State Ionics. 1983. V. 9–10. P. 921. https://doi.org/10.1016/0167-2738(83)90111-X

  9. Бордовский Г.А., Анисимова Н.И. // Неорган. материалы. 1982. Т. 18. № 7. С. 1206.

  10. Liu X. // For the Degree of Doctor of Philosophy. School of Biological and Chemical Sciences Queen Mary, University of London, United Kingdom. 2009. 295 p.

  11. Ma Y., Yang A., Zhu H. et al. // Materials. 2019. V. 12. P. 1948. https://doi.org/10.3390/ma12121948

  12. Sayama K., Sugita G., Sugihara H. et al. // National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Nissan Motor Co., Ltd. № 2007-073618. March 22, 2007.

  13. Wang B., Wang S., Gong L. et al. // Ceram. Int. 2012. V. 38. P. 6643. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2012.05.051

  14. Xiong Z., Cao L. // J. Alloys Compd. 2019. V. 773. P. 828. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.09.344

  15. Ершов Д.С., Беспрозванных Н.В., Синельщикова О.Ю. // Физика и химия стекла. 2020. Т. 46. № 4. С. 416. [Ershov D.S., Besprozvannykh N.V., Sinel’shchikova O.Yu. // Glass Phys. Chem. 2020. V. 46. № 4. P. 329. https://doi.org/10.1134/S1087659620040057]https://doi.org/10.31857/S0132665120040058

  16. Wang Y., He Y., Li T. et al. // Chem. Eng. J. 2012. V. 189–190. P. 473. https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.02.079

  17. Li Y., Zhao J., Zhang G. et al. // Water Res. 2019. V. 161. P. 251. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.06.011

  18. Prakash C., Husain Sh., Singh R.J. et al. // J. Alloys Compd. 2001. V. 326. P. 47. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(01)01224-5

  19. Qiu H., Sakata H., Hirayama T. // J. Ceram. Soc. Jpn. 1996. V. 104. P. 1004. https://doi.org/10.2109/jcersj.104.1004

  20. Кувшинова Т.Б., Егорышева А.В., Гайтко О.М. и др. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 10. С. 1294. https://doi.org/10.7868/S0044457X15100116

  21. Владимирова Е.В., Дмитриев А.В., Кандауров М.В. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 6. С. 565. https://doi.org/10.1134/S0044457X19060163

  22. Deganello F., Marcì G., Deganello G. // J. Eur. Ceram. Soc. 2009. V. 29. P. 439. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2008.06.012

  23. Mukasyan A.S., Costello C., Sherlock K.P. et al. // Sep. Purif. Technol. 2001. V. 25. P. 117. https://doi.org/10.1016/S1383-5866(01)00096-X

  24. Tauc J., Grigorovici R., Vancu A. // Phys. Status Solidi B. 1966. V. 15. P. 627. https://doi.org/10.1002/pssb.19660150224

  25. Righi L., Calestani G., Gemmi M. et al. // Acta Crystallogr. 2001. V. 57. P. 237. https://doi.org/10.1107/S0108768101001628

  26. Shyamkumar S., Reshmi P.R., Muthuambika T. et al. // J. Chem. Thermodynamics. 2021. V. 155. P. 106351. https://doi.org/10.1016/j.jct.2020.106351

  27. Gemmi M., Righi L., Calestani G. et al. // Ultramicroscopy. 2000. V. 84. P. 133. https://doi.org/10.1016/S0304-3991(00)00007-3

Дополнительные материалы отсутствуют.