Плазменно-растворный синтез как метод создания новых наногетероструктурных фотокатализаторов для охраны окружающей среды
| Название НИОКТР | Плазменно-растворный синтез как метод создания новых наногетероструктурных фотокатализаторов для охраны окружающей среды |
|---|---|
| Аннотация | Интенсивное развитие промышленности и транспорта привело к значительному увеличению выбросов токсичных соединений, влияющих на экологию и климат. Для решения этих проблем важна разработка технологий, использующих солнечную энергию для фотокаталитической очистки сточных вод и очистки воздуха. Решение этих проблем требует разработки новых подходов для получения высокоэффективных фотокатализаторов и управления их фотокаталитической активностью. На сегодняшний день в мире ведутся разработки и опубликованы экспериментально и теоретически обоснованные методы получения фотокатализаторов восстановления CO2 и разложения органических и неорганических загрязнителей. Эти методы предлагают при конструировании фотокатализаторов легирование наночастиц базового полупроводника ионами металлов и неметаллов, осаждение на поверхности ионов благородных металлов, изготовление гетероструктур с использованием материалов с различной шириной запрещенной зоны или краев зон, и фотокатализа, основанного на гетеропереходах. В предлагаемом проекте будет использован новый метод получения наногетероструктур в одностадийном плазмохимическом синтезе с помощью подводного импульсного разряда, горящего между металлическими электродами различных типов, а также легирования нанодисперсных полупроводниковых частиц различными элементами путем воздействия на золи полупроводников, полученных с применением растворных методов (золь-гель технология, соосаждение, гидротермальный синтез) подводного плазменного разряда. В качестве металлических электродов предполагается использование Fe, Ti, Nb, Cu, Mo и W. Гетероструктуры будут получены под воздействием растворной плазмы при использовании электродной схемы с двумя или тремя различными электродами. Будут выявлены закономерности влияния легирования нестехоиметрических оксидов, эффекты модификации фотокатализатора сокатализатором, разработана морфологическая инженерия поверхности и регулирование интерфейса при получении гетероструктур при плазмохимическом синтезе. Это позволит впервые в одностадийном процессе получать C3N4 различных модификаций, а также гетероструктурированные материалы на основе нитрида углерода по типу TiO2/g-C3N4. Развиваемый подход значительно отличается от других методов получения материалов с использованием разрядной плазмы, например от плазменно-электролитического окисления, так как в предлагаемом подходе композиты могут быть получены в одностадийном процессе в одном реакторе без предварительного синтеза прекурсоров. Будут получены уникальные фотокаталитические оксидные наногетероструктуры подобные TiO2/Nb2O5/WO3, с помощью двойного импульсного подводного разряда, инициируемого от двух независимых источников постоянного тока. Будут разработаны подходы для регулирования состава образующихся многокомпонентных гетероструктурных наночастиц оксидов путем изменения тока разряда между одним из анодов и общим катодом. Впервые низкотемпературная растворная плазма будет применена для разрушения модельных загрязнителей (органических красителей различной структуры) путем инициирования подводного разряда непосредственно в загрязненных сточных водах. Будет проведено исследование физико-химических свойств полученных соединений и механизма их действия при разложении органических загрязнителей. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 21000.0 |
| Дата начала | 2025-05-29 |
| Дата окончания | 2027-12-31 |
| Номер контракта | 25-13-00259 |
| Дата контракта | 2025-05-29 |
| Количество отчетов | 3 |
| УДК | 544.52 544.53 |
| Количество просмотров | 4 |
| Руководитель работы | Агафонов Александр Викторович |
| Руководитель организации | Киселев Михаил Григорьевич |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИИ РАСТВОРОВ ИМ. Г.А. КРЕСТОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-09-22 07:15:36 UTC, 2025-09-22 07:15:36 UTC |
| ОКПД | Нет |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | плазмохимия; синтез наночастиц; Фотокатализ; подводный плазменный разряд; растворные методы; фотокатализаторы с гетеропереходами; фотодеструкция органических загрязнителей; восстановление CO2 |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 31.15.31 - Растворы; 31.15.29 - Фотохимия. Лазерохимия; 31.15.30 - Радиационная химия. Плазмохимия |
| OECD | — |
| OESR | Физическая химия |
| Приоритеты научно-технического развития | б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения; |
| Регистрационные номера | ikrbs: {'card_list': [{'id': 'L675OF119V7DI3VXYDDEINZ7'}]} |