Анализ влияния продолжительности гидротермальной обработки на физико-химические свойства продуктов гидролиза хлорида иттрия

Abstract

В последние несколько лет большое внимание привлекает к себе получение новых материалов на основе редкоземельных элементов и иттрия, обладающих уникальными свойствами. В работе представлены результаты исследования влияния продолжительности гидротермальной обработки на ряд физико-химических свойств продуктов гидролиза хлорида иттрия. С помощью сканирующей электронной микроскопии изучены морфологические особенности полученных образцов. Методом энергодисперсионного анализа определён состав образцов. Изучены текстурные свойства методом низкотемпературной адсорбции азота. Измерена фотокаталитическая активность образцов в реакции разложения метилового оранжевого под ультрафиолетовым излучением. Определены кислотные центры методом аминного титрования. Выявлено, что с увеличением времени гидротермальной обработки происходит формирование структур однородного состава. Для образцов, полученных при обработке в автоклаве в течение 72 часов, характерно наличие наибольшего количества кислотных центров Льюиса на поверхности, что приводит к наилучшей фотокаталитической активности из всех полученных образцов в реакции разложения метилового оранжевого. Полученные данные свидетельствуют о возможности использования продуктов гидролиза хлорида иттрия в качестве катализаторов. Synthesis of novel materials on the basis of rare-earth elements and yttrium attracts much attention due to their unique properties. In this work the impact of hydrothermal treatment duration on physico-chemical and photocatalytic properties of products of yttrium chloride hydrolysis was investigated. Morphological features of materials were studied by the means of scanning electron microscopy. Elemental composition was determined with EDX analysis. Specific surface area was evaluated by the means low temperature nitrogen adsorption. Photocatalytic activity of synthesized materials was studied in photocatalytic degradation of methyl orange dye. It was found that increased duration of hydrothermal treatment causes formation of structures with homogeneous composition. Materials that were hydrothermally treated during 72 hours have few Lewis acid sites on its surface. This feature leads to the highest photocatalytic activity in methyl orange degradation. It may be concluded, that abovementioned materials fit well for the application as photocatalysts.