КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-29-00287
НазваниеРастворный самораспространяющийся высокотемпературный синтез наноструктурных материалов на основе оксида цинка ZnO и их применение для фотокаталитического разложения фенола
Руководитель Амосов Александр Петрович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" , Самарская обл
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-205 - Разработка новых конструкционных материалов и покрытий
Ключевые слова раствор реагентов, горение, синтез, оксид цинка, нанопорошок, допирование, катализатор, фотокаталитическое разложение, фенольное загрязнение, сточные воды
Код ГРНТИ81.09.03
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Хорошо известно распространенное загрязнение фенолом C6H5OH и его производными сточных вод, образующихся в результате деятельности разного рода химических производств. Фенол относится к ядовитым и высоко опасным для человека веществам. Проблема очистки сточных вод до нормативных требований с целью повторного использования выходит по своему значению в нашей стране и в мире на первое место. Одним из новых способов очистки, который не создает вторичных отходов, является фотокаталитическое разложение фенола под действием ультрафиолетового излучения или видимого света. Однако внедрение этого способа в практику очистки загрязненных вод сдерживается отсутствием недорогих и эффективных каталитически активных материалов. Для реализации данного способа водоочистки перспективно использование в качестве фотокатализатора наноструктурного оксида цинка ZnO, который дешевле других фотокатализаторов и проявляет существенную фотокаталитическую активность не только при ультрафиолетовом облучении, но и при воздействии видимого света. Существующие методы синтеза наноматериалов на основе ZnO, такие как золь-гель метод, гидротермальный, сольватермический, метод осаждения, являются малопроизводительными и энергозатратными. Заметно отличается от них своей простотой, энергосбережением и высокой производительностью появившийся сравнительно недавно процесс растворного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-Р) наноструктурного оксида цинка ZnO. Однако до сих пор синтезированный методом СВС-Р оксид цинка не применялся для фотокаталитического разложения фенола в водных растворах.
В настоящей работе впервые будет исследован наноструктурный материал на основе ZnO, полученный методом растворного СВС, в качестве фотокатализатора для процесса разложения растворенного в воде фенола под действием ультрафиолетового излучения и видимого света. Будет исследовано влияние различных составов смесей исходных реагентов,условий осуществления процесса СВС-Р, допирования ZnO различными элементами на закономерности протекания процесса растворного СВС, структурные характеристики и физико-химические свойства продуктов синтеза. Основное внимание будет уделено исследованию каталитической активности синтезированного наноструктурного ZnO в реакции разложения фенола под действием ультрафиолетового излучения и видимого света в зависимости от режимов осуществления процесса СВС-Р оксида цинка, его допирования различными элементами, последующей термической обработки.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Амосов А.П., Новиков В.А., Качкин Е.М., Крюков Н.А., Титов А.А., Соснин И.М., Мерсон Д.Л.
The Solution Combustion Synthesis of ZnO Powder for the Photodegradation of Phenol
Ceramics, Volume 5, Issue 4, Pages 928-946. (год публикации - 2022)
10.3390/ceramics5040067
2.
Новиков В.А., Титов А.А., Крюков Н.А., Качкин Е.М.
Режимы горения геля нитрата цинка с различными горючими при синтезе нанопорошка оксида цинка
СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ, №2 (41), с. 17-39. (год публикации - 2022)
10.47581/2022/SMTT/2.41.03
3.
Новиков В.А., Крюков Н.А., Титов А.А., Качкин Е.М.
Продукты растворного СВС нанопорошка оксида цинка из нитрата цинка с мочевиной
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НАУКИ, ТЕХНОЛОГИЙ И ПРОИЗВОДСТВА: Сборник научных статей Международной научно-практической конференции. 24 мая 2022 года. Курск: Юго-Западный государственный университет, с. 227-238 (год публикации - 2022)
10.47581/2022/NT-02/Novokov.01
4.
Амосов А.П., Новиков В.А., Качкин Е.М., Крюков Н.А., Титов А.А., Соснин И.М., Мерсон Д.Л.
Синтез нанопорошка ZnO при горении геля «нитрат цинка-глицин» и оценка его фотокаталитической активности в разложении фенола
Proceedings of 8th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects / Edited by Dr. Dmitry Sorokin and Anton Grishkov. – Tomsk : TPU Publishing House, 1266-1271 (год публикации - 2022)
10.56761/EFRE2022.N1-O-016403
Публикации
1.
Амосов А.П., Новиков В.А., Качкин Е.М., Н.А. Крюков, А.А. Титов, И.М. Соснин
The formation of highly dispersed zinc oxide powder during combustion of zinc nitrate with glycine mixture and its application for photocatalytic phenol decomposition
Frontier Materials & Technologies, № 2, с. 9-30 (год публикации - 2023)
10.18323/2782-4039-2023-2-64-2
2.
Амосов А.П., Новиков В.А., Качкин Е.М., Крюков Н.А., Титов А.А., Соснин И.М., Мерсон Д.Л.
Solution Combustion Synthesis of ZnO Undoped and Doped with Fe, Co, Cu, and Mg Using Citric Acid as a Fuel for Photocatalytic Decomposition of Phenol
International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis, Vol. 32, No. 4, pp. 288–301 (год публикации - 2023)
10.3103/S1061386223040118
3. Амосов А.П., Закамов Д.В., Новиков В.А. Термодинамика и механизм растворного СВС нанопорошка оксида цинка из нитрата цинка и лимонной кислоты СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ, № 4 (49), с. 4-12 (год публикации - 2023)
4. Амосов А.П., Закамов Д.В., Новиков В.А. Термодинамическое исследование растворного СВС нанопорошка оксида цинка из нитрата цинка и лимонной кислоты с допированием металлическими элементами Современное перспективное развитие науки, техники и технологий: сборник научных статей Международной научно-технической конференции (12 октября 2023 года). Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2023., с. 32-44 (год публикации - 2023)
5. Амосов А.П., Новиков В.А., Качкин Е.М., Крюков Н.А., Титов А.А., Соснин И.М., Мерсон Д.Л. Синтез высокодисперсного порошка оксида цинка при горении раствора реагентов и его применение для фотокаталитического разложения фенола Наука, образование, производство для противодействия техногенным угрозам и решения экологических проблем (Техносферная безопасность-2023): материалы XX Международной научно-практической конференции. Уфа: Уфимский университет науки и технологий, 2023., с. 378-383 (год публикации - 2023)
6. Амосов А.П., Новиков В.А., Качкин Е.М., Крюков Н.А., Титов А.А., Соснин И.М., Мерсон Д.Л. Синтез ZnO при горении геля окислительно-восстановительной смеси реагентов для фотокаталитического разложения фенола VII Всероссийская научная конференция «Актуальные проблемы теории и практики гетерогенных катализаторов и адсорбентов». 28 июня – 1 июля 2023 г. Материалы конференции. Иваново: Ивановский государственный химико-технологический университет, 2023., с. 24-27 (год публикации - 2023)