Вплив масової концентрації іонів Fe<^>3+ на фазовий склад та морфологію допованого залізом діоксиду титану (Fe:TiO2), одержаного за методом двостадійного гідролізу TiCl4 та <$Eroman {FeCl sub 3 ~cdot~6H sub 2 O}> при фінальному pH 3,5, досліджувався за допомогою методів XRD, FTIR , Месбауерівської спектроскопії, термічного аналізу та низькотемпературної адсорбції азоту. Збільшення вмісту іонів Fe<^>3+ в діапазоні 0 - 10 мас. % викликає ріст вмісту фази анатазу від 0 до 85 - 90 %. Середній розмір частинок анатазу зменшується з 31 нм за вмісту заліза 0,5 мас. % до приблизно 4 нм для вмісту заліза 10 мас. % . Матеріал, синтезований за концентрації іонів заліза 20 мас. %, аморфний (дані XRD) без присутності магнітовпорядкованих залізовмісних фаз. Месбауерівські спектри всіх зразків Fe:TiO2 формуються тільки дублетною компонентою зі значеннями ізомерного зсуву 0,55 - 0,57 мм/с, що відповідає Fe<^>3+ у високоспіновому стані в октаедрічній координації, тому високоймовірним є ізоморфне заміщення іонів Ti<^>4+ на Fe<^>3+ в кристалічних гратках анатазу та рутилу. Відпал зразка Fe:TiO2 з максимальним ступенем допування (20 мас. %) за температури <$E900~symbol Р roman C> призводить до утворення фази псевдобрукіту Fe2TiO3 та переходу аморфного анатазу в моноклінний діоксид титану (просторова група симетрії C12/m1). Спостерігається лінійний ріст питомої площі поверхні (BET) Fe:TiO2 з 70 до 350 м<^>2/г за збільшення вмісту іонів заліза від 0 до 5 мас. % ; подальше збільшення вмісту іонів заліза не впливає на значення питомої площі поверхні матеріалів. Зростання концентрації кисневих вакансій зі збільшенням вмісту Fe<^>3+, спостережуване за методом FTIR, відповідає зниженню величин сталої гратки фаз анатазу та рутилу. Температура фазового переходу анатазрутил (дані термічного аналізу) найвища (близько <$E575~symbol Р roman C>) для матеріалу з максимальним вмістом іонів Fe. Фотокаталітична активність допованих Fe зразків TiO2, досліджувана на прикладі реакції деградації метиленового синього, зростає зі збільшенням вмісту іонів Fe, корелюючи з відносним вмістом фази анатазу. Константа реакції фотодеградації у разі застосування Fe:TiO2 зростає від 0,008 до 0,028 хв<^>-1, в той час як аналогічний параметр за застосування в тих же експериментальних умовах комерційного фотокаталізатора Degussa P25 стан овить 0,029 хв<^>-1.

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"