ЗОЛЬ-ГЕЛЬ СИНТЕЗ ЛЕГИРОВАННЫХ ДИОКСИДОВ ТИТАНА И КРЕМНИЯ

Проблема очистки воздуха и воды от веществ органического происхождения, создание самоочищающихся поверхностей, а также экологически безопасная утилизация токсичных органических веществ на данный момент очень актуальна. В следствие этого фотокаталитические процессы вызывают большой интерес.

Одними из самых востребованных в этой области стали материалы на основе наночастиц диоксида титана и диоксида кремния, которые обладают уникальными фотокаталитическими свойствами. Однако из-за особенной зонной структуры, эти материалы проявляют свои фотокаталитические свойства только под воздействием ультрафиолетового излучения. В связи с этим темой нашего исследования является: повешение фотокаталитической активности катализаторов на основе наночастиц диоксида кремния и диоксида титана золь-гель методом и их модификация оксидами ванадия, циркония и гафния.

Модификационная смесь наночастиц диоксида титана и кремния приведёт к уменьшению запрещённой зоны полупроводника, которая сместит реакцию в видимую область спектра, что позволит нам достичь фотокаталитической активности в видимом свете.

ВВЕДЕНИЕ 6

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7

1.1 Методы синтеза диоксида титана 7

1.1.1 Промышленные способы 7

1.1.2 Золь-гель метод 8

1.1.3 Гидротермальный метод 10

1.1.4 Метод прямого окисления 11

1.1.5 Химическое осаждение из паровой фазы (получение пористых плёнок) 11

1.1.6 Гидролиз титаносодержащих солей 11

1.2 Свойства диоксида титана 12

1.2.1 Кристаллическая структура диоксида титана 12

1.2.2 Физико-химические свойства диоксида титана 14

1.2.3 Оптические, электрические и полупроводниковые свойства 15

1.2.4 Применение диоксида титана 17

1.3 Явление фотокаталитической активности оксидов металлов 18

1.4 Фотокаталические свойства диоксида титана 24

1.4. 1 Механизм процесса фотокатализа 24

1.5 Общие принципы повышения ФКА диоксида титана 26

1.5. 1 Изменение размера частиц 27

1.5.2 Легирование 28

1.5.3 Модификация поверхности 31

1.5.4 Создание гетероструктур типа диоксид титана / металлооксид 32

1.6 Практическое применение фотокаталитически активных материалов в различных областях 33

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 36

2.1 Объекты исследования 36

2.2 Методика исследования, оборудования и техника эксперимента 38

2.2.1 Синтез диоксида кремния и диоксида титана золь-гель методом в УЗ-поле 38

2.2.2 Модификация диоксидов кремния и титана 39

2.2.3 Методы исследования 41

2.3 Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение 45

2.3.1 Метод лазерной дифракции 45

2.3.2 Метод ИК-спектроскопии 46

2.3.3 Метод ДТГА 48

2.3.4 Модификация диоксида кремния и титана 49

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 54

1. Наноматериалы, нанопокрытия, нанотехнологии / Погребняк А.Д. [и др.]. – Х.: ХНУ им. В.Н. Каразина, 2009. – 209 с.

2. Chen X., Mao S. S. Titanium Dioxide Nanomaterials: Synthesis, Properties, Modifications, and Applications // Chemical Reviews. 2007. V.107. №7. Р. 2891-2959

3. Гринвуд Н. Н., Эрншо А. Химия элементов т.2. М.: Бином, 2008. С. 670. ISBN: 9785947743746.

4. Шабанова H.A., Попов В.В., Саркисов П.Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 309 с.

5. Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии . М.: Техносфера, 2004. 328 с.

6. Brinker C., Scherer G. Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing.Elsevier Science Amsterdam, 2013. P. 912. ISBN: 9780080571034

7. Keshmiri M., Troczynski T., Mohseni M. Oxidation of gas phase trichloroethylene and toluene using composite sol–gel TiO2 photocatalytic coatings // Journal of Hazardous Materials. 2006. Vol. 128, no. 2. P. 130 – 137

8. Muggli D. S., McCue J. T., Falconer J. L. Mechanism of the Photocatalytic Oxidation of Ethanol on TiO2 // Journal of Catalysis. 1998. Vol. 173, no. 2. P. 470–483.

9. Jones R. Fundamental Principles of Sol-gel Technology. Institute of Metals, London, 1989. P. 128. ISBN: 9780901462695

10. Назаров В. В. Коллоидно-химические принципы золь-гель методов получения материалов на основе гидрозолей ZrO2, TiO2 и SiO2: дис. … докт. хим .наук. М., 1995. 487с.

11. Бредли Д. Алкоксиды металлов, в кн.: Синтезы неорганических соединений. М.: Мир, 1967. Т. 2. 229 с.

12. Баланевская Ц. С. Получение особо чистых алкоголятов бора, титана и германия, используемых в технике волоконной оптики. Всес. конф. По материалам особой чистоты для волоконной оптики, 1978.

13. Шалумов Б.З. Физико-химические основы синтеза и технология металлсилоксановых композиций на основе тетраэтоксисилана: дисс. … докт. техн. наук. М., 1985. 296 с.

14. Штрамбранд Ю. М. Исследование и разработка процесса получения дисперсного диоксида титана особой чистоты: дисс. … канд. хим. наук. М., 1982. 101с.

15. Kudo A. Photocatalyst Materials for Water Splitting // Catalysis Surveys from Asia. 2003. Vol. 7, no. 1. P. 31–38.

16. Yang J., Mei S., Ferreira J.M.F. Hydrothermal synthesis of TiO2 nanopowders from tetraalkylammonium hydroxide peptized sols // Materials Science and Engineering: C. 2001. V.15. №1-2. P. 183-185.

17. Коленько Ю. В. Синтез нанокристаллических материалов на основе диоксида титана с использованием гидротермальных и сверкритических растворов. дисс… канд. хим. наук. Москва, 2004. 161 с.

18. Wanga D., Yu B., Zhou F., Wanga C., Liu W. Synthesis and characterization of anatase TiO2 nanotubes and their use in dye-sensitized solar cells // Materials Chemistry and Physics. 2009. V.113. №2-3. P. 602-606.

19. Wu J. M. Low-temperature preparation of titania nanorods through direct oxidation of titanium with hydrogen peroxide // Journal of Crystal Growth. V.269. №2-4. 2004. P.347-355.

20. Pierson H.O. Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology and Applications. N. J., 1992. 235 р.

21. Bessergenev V.G., Khmelinskii I.V., Pereira R.J.F., Krisuk V.V., Turgambaeva A.E., Igumenov I.K., Preparation of TiO2 films by CVD method and its electrical, structural and optical properties // Vacuum. 2002. V.64. P. 275-279.

22. .Nam S. H., Hyun J.-S., Boo J.-H. Synthesis of TiO2 thin films using single molecular precursors by MOCVD method for dye-sensitized solar cells application and study on film growth mechanism // Materials Research Bulletin. 2012. V.47. №10. P. 2717-2721.

23. Гаврилов В.Ю., Зенковец Г.А. Влияние условий осаждения гидрогеля диоксида титана на пористую структуру ксерогеля // Кинетика и катилиз. 1990. Т.31. С. 168-173.

24. Способ получения диоксида титана: пат. 2472707 Рос. Федерация. № 2011140548/05; заявл. 05.10.2011; опубл. 20.01.2013 Бюл. № 2. 6 с.

25. Харламова М.В., Колесник И.В., Шапорев А.С., Гаршев А.В., Вячеславов А.С., Елисеев А.А., Лукашин А.В., Третьяков Ю.Д. Модификация структуры мезопористого оксида титана путем экстракции темплата растворителем // Альтернативная энергетика и экология. 2008. Т.57. №1. С. 43-48.

26. Carp O., Huisman C., Reller A. Photoinduced reactivity of titanium dioxide // Progress in Solid State Chemistry. 2004. Vol. 32, no. 1. P. 33 – 177.

27. Titanium dioxide nanomaterials: Self-structural modifications / Liu L. [et al.] // Chem. Rev. American Chemical Society. – 2014. – Т. 114. – № 19. – С. 9890–9918.

28. Review of the anatase to rutile phase transformation / Hanaor D. [et al.] // J. Mater. Sci. – 2011. – Т. 46. – № 4. – С. 855–874

29. Бетехтин А.Г. Курс минералогии: учебное пособие. М.: КДУ, 2007. 721 с.

30. Самсонов Г. В, Борисова А.Л. Физико-химические свойства окислов: справочник. М.: Металлургия, 1978. 472с.

31. Landmann M. The electronic structure and optical response of rutile, anatase and brookite TiO2 / Landmann M., Rauls E., Schmidt W.G. // J. Phys.: Condens. Matter – 2012. – V. 24 – № 19 – P.195503.

32. Hanaor D.A.H. Review of the anatase to rutile phase transformation / Hanaor D.A.H., Sorrell C.C. // J. Mater. Sci. – 2011. – V. 46 – № 4 – P.855–874.

33. Reyes-Coronado D. Phase-pure TiO 2 nanoparticles: anatase, brookite and rutile / Reyes-Coronado D., Rodríguez-Gattorno G., Espinosa-Pesqueira M.E., Cab C., Coss R. de, Oskam G. // Nanotechnology – 2008. – V. 19 – № 14 – P.145605

34. Kandiel T. A., Robben L., Alkaimad A., Bahnemann D. // Brookite versus anatase TiO2 photo catalysts: phase transformations and photo catalytic activities. Photochemical and Photobiological Sciences. 2013. Vol.12. No 4.Р.602-609.

35. Диоксид титана. Свойства, применение. Способы получения.// https://studfile.net/preview/2455602/

36. Landmann M., Rauls E., Schmidt W. G. The electronic structure and optical response of rutile, anatase and brookite TiO2 // Journal of Physics: Condensed Matter. 2012. V.24. №19. Р. 1-6.

37. Thomas A. G., Flavell W. R., Mallick A. K. et al. Comparison of the electronic structure of anatase and rutile TiO2 single-crystal surfaces using resonant photoemission and x-ray absorption spectroscopy // Phys. Rev. B. 2007. — Jan. Vol. 75. P. 035105

38. Surface and bulk properties of TiO2 in relation to sensor applications / Gopel W.// Solid State Ionics. – 1988. – T. 28. – C. 1423–1430.

39. Electronic structure of anatase TiO2 oxide / R. Sanjines, H. Tang, H. Berger, F. Gozzo, G. Margaritondo, F.J. Levy. // Journal of Applied Physics. 1994. V.75. №6. P. 51-55.

40. Thompson T.L., Yates J.T. Surface Science Studies of the Photoactivation of TiO2-New Photochemical Processes // Chemical Reviews. 2006. V.106. №10. P. 4428-4453.

41. Electrical and optical properties of TiO2 anatase thin films / H. Tang, K. Prasad, R. Sanjines, P.E. Schmid, F. Levy // Journal of Applied Physics. 1994. V.75. №.4. P. 2042-2047.

42. A comparison of mixed phase titania photocatalysts prepared by physical and chemical methods: The importance of the solid–solid interface / G. Lia, L. Chena, M.E. Graham, K.A. Gray // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2007. V.275. №1. P. 30-35.

43. Гуревич В.Я., Плесков Ю.В. Фотоэлектрохимия полупроводников. М.: Наука, 1983. 312 с.

44. Morrison S.R. Electrochemistry at Semiconductor and Oxidized Metal Electrodes. New York; London: Plenum Press, 1980. 401p.

45. Федоров П. И. // Гидратированный оксиды элементов IV и V групп, Москва: Наука, 1986

46.  

47. Glossary of terms used in photocatalysis and radiation catalysis (IUPAC Recommendations 2011) / S.E. Braslavsky [et al.] // Pure and Applied Chemistry. – 2011. – Vol. 83. – № 4. – P. 931-1014.

48. Eibner, A. Action of Light on Pigments I / A. Eibner // Chemiker-Zeitung. – 1911. – Vol. 35. – P. 753-755.

49. Eibner, A. Action of Light on Pigments II / A. Eibner // Chemiker-Zeitung. – 1911. – Vol. 35. – P. 774-776.

50. Tammann, G. Über die Lichtwirkung auf schwer lösliche Oxyde im den Lösungen von Silbersalzen / G. Tammann // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. – 1920. – Vol. 114. – № 1. – P. 151-152.

51. Никитин, А.М. Художественные краски и материалы. Справочник / А.М. Никитин. – М. : Инфра-Инжениринг, 2016. – 412 с.

52. Renz, C. Lichtreaktionen der oxyde des titans, cers und der erdsäuren / C. Renz // Helvetica Chimica Acta. – 1921. – Vol. 4. – № 1. – P. 961-968.

53. Keidel, E. The fading of aniline dyes in the presence of titanium white / E. Keidel // Farben-Zeitung. – 1929. – Vol. 34. – P. 1242-1243.

54. Goodeve, C.F. The mechanism of photosensitisation by solids / C.F. Goodeve, J.A. Kitchener // Transactions of the Faraday Society. – 1938. – Vol. 34. – P. 902-908.

55. On the genesis of heterogeneous photocatalysis: a brief historical perspective in the period 1910 to the mid-1980s / N. Serpone [et al.] // Photochemical & Photobiological Sciences. – 2012. – Vol. 11. – № 7. – P. 1121.

56. Terenin, A.N. Photochemical reactions of adsorbed iodime molecules / A.N. Terenin // Acta Physicochim. (USSR). – 1934. – Vol. 1. – P. 178-180.

57. Terenin, A.N. Photochemical reactions of adsorbed iodine molecules / A.N. Terenin // Acta Physicochim. (USSR). – 1934. – Vol. 1. – P. 407-428.

58. Теренин, А.Н. Оптические исследования адсорбции молекул / А.Н. Теренин // Ученые записки ЛГУ. – 1937. – Т. 3. – № 17. – С. 149-168

59. Terenin, A.N. Optical investigations of activated adsorption / A.N. Terenin // Zh. Fiz. Khim. – 1940. – Vol. 14. – P. 1362-1369.

60. Putseiko, E.K. Photosensitization of the internal photoeffect in zinc oxide and other semiconductors by adsorbed dyes / E.K. Putseiko, A.N. Terenin // Zh. Fiz. Khim. – 1949. – Vol. 23. – P. 676-688.

61. Putseiko, E.K. Accumulation of electrons of a semiconductor in organic dyes adsorbed thereon / E.K. Putseiko, A.N. Terenin // Dokl. Akad. Nauk SSSR. – 1950. – Vol. 70. – P. 401-404.

62. Putseiko, E.K. The influence of gases and vapors upon photoelectric processes in zinc oxide and in other semiconductors / E.K. Putseik, A.N. Terenin // Probl. Kinet. Katal. – 1955. – Vol. 8. – P. 53-60

63. Bickley, R.I. Photoadsorption and photocatalysis at rutile surfaces. I. Photoadsorption of oxygen / R.I. Bickley, F.S. Stone // Journal of Catalysis. – 1973. – Vol. 31. – № 3. – P. 389-397.

64. Kato, S. Titanium dioxide-photocatalyzed oxidation. I. Titanium dioxide photocatalyzed liquid phase oxidation of tetralin / S. Kato, F. Mashio // Kogyo Kagaku Zasshi. – 1964. – Vol. 67 – P. 1136-1140.

65. Heterogeneous photocatalysis for partial oxidation of paraffins / M. Formenti [et al.]// Chemische Technik. – 1971. – P. 680-686.

66. Fujishima, A. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode / A. Fujishima, K. Honda // Nature. – 1972. – Vol. 238. – № 5358. – P. 37-38.

67. Frank, S.N. Heterogeneous photocatalytic oxidation of cyanide ion in aqueous solutions at TiO2 powder / S.N. Frank, A.J. Bard // Journal of the American Chemical Society. – 1977. – Vol. 99. – № 1. – P. 303-304.

68. Frank, S.N. Heterogeneous photocatalytic oxidation of cyanide and sulfite in aqueous solutions at semiconductor powders / S.N. Frank, A.J. Bard // Journal of Physical Chemistry. – 1977. – Vol. 81. – № 15. – P. 1484-1488

69. Kraeutler, B. Heterogeneous photocatalytic preparation of supported catalysts. Photodeposition of platinum on TiO2 powder and other substrates / B. Kraeutler, A.J. Bard // Journal of the American Chemical Society. – 1978. – Vol. 100. – № 13. – P. 4317-4318.

70. Jaeger, C.D. Spin trapping and electron spin resonance detection of radical intermediates in the photodecomposition of water at TiO2 particulate systems / C.D. Jaeger, A.J. Bard // Journal of Physical Chemistry. – 1979. – Vol. 83. – № 24. – P. 3146-3152.

71. Miyama, H. Heterogeneous photocatalytic synthesis of ammonia from water and nitrogen / H. Miyama, N. Fujii, Y. Nagae // Chemical Physics Letters. – 1980. – Vol. 74. – № 3. – P. 523-524.

72. Izumi, I. Heterogeneous photocatalytic oxidative decomposition of surfactant / I. Izumi, J. Kyokane // Kenkyu Kiyo - Nara Kogyo Koto Senmon Gakko. – 1983. – Vol. 19. – P. 43-46.

73. Visible-light activation of TiO2 photocatalysts: Advances in theory and experiments / V. Etacheri [et al.] // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. – 2015. – Vol. 25. – P. 1-29.

74. A review on the visible light active titanium dioxide photocatalysts for environmental applications / M. Pelaez [et al.] // Applied Catalysis B: Environmental. – 2012. – Vol. 125. – P. 331- 349

75. A surface science perspective on TiO2 photocatalysis / Henderson M.A. // Surf. Sci. Rep. – 2011. – Т. 66. – № 6. – С. 185–297.

76. A review on the visible light active titanium dioxide photocatalysts for environmental applications / Pelaez M. [et al.] // Appl. Catal. B Environ. – 2012. – T. 125. – C. 331–349.

77. TiO2 photocatalysis and related surface phenomena / Fujishima A. [et al.] // Surf. Sci. Rep. – 2008. – T. 63. – № 12. – C. 515–582.

78. Self-cleaning performance of TiO2-coating cement materials prepared based on solidification/stabilization of electrolytic manganese residue / Li Q. [et al.] // Constr. Build. Mater. – 2016. – T. 106. – C. 236–242.

79. Photocatalytic oxidation of organic dyes and pollutants in wastewater using different modified titanium dioxides: A comparative review / Zangeneh H. [et al.] // J. Ind. Eng. Chem. – 2015. – T. 26. – C. 1–36.

80. Pure versus metal-ion-doped nanocrystalline titania for photocatalysis / Bouras P. [et al.] // Appl. Catal. B Environ. – 2007. – T. 73. – № 1. – C. 51–59.

81. What is Degussa (Evonik) P25? Crystalline composition analysis, reconstruction from isolated pure particles and photocatalytic activity test / Ohtani B. [et al.] // J. Photochem. Photobiol. A Chem. – 2010. – T. 216. – № 2. – C. 179–182.

82. Пармон В. Н. Разработка физико-химических основ преобразования солнечной энергии путем разложения воды в молекулярных фотокаталитических системах. Дисс… док. хим. наук. Новосибирск, 1984, 680 с

83. Савинов Е.Н. Фотокатализ окислительно-восстановительных реакций в водных растворах с участием дисперсных металлов и полупроводников. дисс… док. хим. наук. Новосибирск, 1993. 344 с.

84. Пармон В.Н. Фотокатализ: Вопросы терминологии // Фотокаталитическое преобразование солнечной энергии / Ред. К.И. Замараев, В.Н. Пармон. Новосибирск: Наука, 1991.С. 717.

85. Development of alternative photocatalysts to TiO2: Challenges and opportunities / M.D. Hernández-Alonso [et al.] // Energy & Environmental Science. – 2009. – Vol. 2. – № 12. – P. 1231.

86. Visible-light-active TiO2-based hybrid nanocatalysts for environmental applications /A. Truppi [et al.] // Catalysts. – 2017. – Vol. 7. – № 4. – P. 100-133.

87. Heterojunction photocatalysts / J. Low [et al.] // Advanced Materials. – 2017. – Vol.29. – № 20. – P. 1-20.

88. Synthesis and solar light catalytic properties of titania-cadmium sulfide hybrid nanostructures / A.A. Rempel [et al.] // Catalysis Communications. – 2015. – Vol. 68. – P. 61-66.

89. Photoactivity of TiO2/CdS and SiO2/CdS hybrid nanostructured systems in the partial oxidation of ethanol under irradiation with visible light / E.A. Kozlova [et al.] // Kinetics And Catalysis. – 2015. – Vol. 56. – № 4. – P. 515-522.

90. Fe and C doped TiO2 with different aggregate architecture: Synthesis, optical, spectral and photocatalytic properties, first-principle calculation / I. V. Baklanova [et al.] // Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 2017. – Vol. 111. – P. 473-486.

91. Optical and photocatalytic properties of acrbon-activated anatase with spherical shape of aggregates / V.N. Krasil’nikov [et al.] // Catalysis Letters. – 2015. – Vol. 145. – № 6. – P. 1290– 1300

92. Synthesis, spectral, optical and photocatalytic properties of vanadium- and carbondoped titanium dioxide with three-dimensional architecture of aggregates / I. V. Baklanova [et al.] // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. – 2016. – Vol. 314. – P. 6-13.

93. Henderson M. A. A surface science perspective on TiO2 photocatalysis // SurfaceScience Reports. 2011. Vol. 66, no. 6. P. 185 – 297.

94. Zhang R., Gao L., Zhang Q. Photodegradation of surfactants on the nanosized TiO2 prepared by hydrolysis of the alkoxide titanium // Chemosphere. 2004. Vol. 54, no. 3. P. 405 – 411.

95. Islam A., Sugihara H., Hara K. et al. Dye Sensitization of Nanocrystalline Titanium Dioxide with Square Planar Platinum(II) Diimine Dithiolate Complexes // Inorganic Chemistry. 2001. Vol. 40, no. 21. P. 5371–5380.

96. Zoski C. G. Handbook of Electrochemistry. Elsevier B.V. Amsterdam, 2007. P. 892.ISBN: 978-0-444-51958-0.

97. Lee H.-S., Woo C.-S., Youn B.-K. et al. Bandgap Modulation of TiO2 and its Effect on the Activity in Photocatalytic Oxidation of 2-isopropyl-6-methyl-4-pyrimidinol // Topics in Catalysis. 2005. — Jul. Vol. 35, no. 3. P. 255–260.

98. Wang Y., Herron N. Nanometer-sized semiconductor clusters: materials synthesis, quantum size effects, and photophysical properties // The Journal of Physical Chemistry. 1991. Vol. 95, no. 2. P. 525–532

99. Reddy K. M., Manorama S. V., Reddy A. R. Bandgap studies on anatase titanium dioxide nanoparticles // Materials Chemistry and Physics. 2003. Vol. 78, no. 1. P. 239 – 245.

100. Anpo M., Shima T., Kodama S., Kubokawa Y. Photocatalytic hydrogenation of propyne with water on small-particle titania: size quantization effects and reaction intermediates // The Journal of Physical Chemistry. 1987. Vol. 91, no. 16. P. 4305–4310.

101. Zhang Z., Wang C.-C., Zakaria R., Ying J. Y. Role of Particle Size in Nanocrystalline TiO2-Based Photocatalysts // The Journal of Physical Chemistry B. 1998. Vol. 102, no. 52. P. 10871–10878.

102. Berger T., Lana-Villarreal T., Monllor-Satoca D., G´omez R. Thin Films of Rutile Quantum-size Nanowires as Electrodes: Photoelectrochemical Studies // The Journal of Physical Chemistry C. 2008. Vol. 112, no. 40. P. 15920–15928.

103. Anpo M. Use of visible light. Second-generation titanium oxide photocatalysts prepared by the application of an advanced metal ion-implantation method // Pure. Appl. Chem. 2000. Vol. 72. P. 1787.

104. Iwasaki M., Hara M., Kawada H. et al. Cobalt Ion-Doped TiO2 Photocatalyst Response to Visible Light // Journal of Colloid and Interface Science. 2000. Vol. 224, no. 1. P. 202 – 204.

105. Shah S. I., Li W., Huang C.-P. et al. Study of Nd3+, Pd2+, Pt4+, and Fe3+ dopant effect on photoreactivity of TiO2 nanoparticles // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2002. Vol. 99, no. suppl 2. P. 6482–6486.

106. Borgarello E., Kiwi J., Graetzel M. et al. Visible light induced water cleavage in colloidal solutions of chromium-doped titanium dioxide particles // Journal of the American Chemical Society. 1982. Vol. 104, no. 11. P. 2996–3002

107. Choi W., Termin A., Hoffmann M. R. The Role of Metal Ion Dopants in Quantum-Sized TiO2: Correlation between Photoreactivity and Charge Carrier Recombination Dynamics // The Journal of Physical Chemistry. 1994. Vol. 98, no. 51. P. 13669–13679.

108. Chung J.-H., Choe Y.-S., Kim D.-S. Effect of low energy oxygen ion beam on optical and electrical characteristics of dual ion beam sputtered SnO2 thin films // Thin Solid Films. 1999. Vol. 349, no. 1. P. 126 – 129.

109. Yamashita H., Honda M., Harada M. et al. Preparation of Titanium Oxide Photocatalysts Anchored on Porous Silica Glass by a Metal Ion-Implantation Method and Their Photocatalytic Reactivities for the Degradation of 2-Propanol Diluted in Water // The Journal of Physical Chemistry B. 1998. Vol. 102, no. 52. P. 10707–10711.

110. Zaleska A., Grabowska E., Sobczak J. W. et al. Photocatalytic activity of boron-modified TiO2 under visible light: The effect of boron content, calcination temperature and TiO2 matrix // Applied Catalysis B: Environmental. 2009. Vol. 89, no. 3. P. 469 – 475.

111. Ohno T., Mitsui T., Matsumura M. Photocatalytic Activity of S-doped TiO2 Photocatalyst under Visible Light // Chemistry Letters. 2003. Vol. 32, no. 4. P. 364–365.

112. Asahi R., Morikawa T., Ohwaki T. et al. Visible-Light Photocatalysis in Nitrogen-Doped Titanium Oxides // Science. 2001. Vol. 293, no. 5528. P. 269–271.

113. Beranek R., Neumann B., Sakthivel S. et al. Exploring the electronic structure of nitrogenmodified TiO2 photocatalysts through photocurrent and surface photovoltage studies // Chemical Physics. 2007. Vol. 339, no. 1. P. 11–19. Doping and Functionalization of Photoactive Semiconducting Metal Oxides.

114. Reddy K. M., Baruwati B., Jayalakshmi M. et al. S-, N- and C-doped titanium dioxide nanoparticles: Synthesis, characterization and redox charge transfer study // Journal of Solid State Chemistry. 2005. Vol. 178, no. 11. P. 3352 – 3358.

115. Ihara T., Miyoshi M., Iriyama Y. et al. Visible-light-active titanium oxide photocatalyst realized by an oxygen-deficient structure and by nitrogen doping // Applied Catalysis B: Environmental. 2003. Vol. 42, no. 4. P. 403 – 409.

116. Martyanov I. N., Uma S., Rodrigues S., Klabunde K. J. Structural defects cause TiO2-based photocatalysts to be active in visible light // Chem. Commun. 2004. P. 2476–2477.

117. Irie H., Watanabe Y., Hashimoto K. Nitrogen-Concentration Dependence on Photocatalytic Activity of TiO2-xNx Powders // The Journal of Physical Chemistry B. 2003. Vol. 107, no. 23. P. 5483–5486.

118. Livraghi S., Paganini M. C., Giamello E. et al. Origin of Photoactivity of Nitrogen-Doped Titanium Dioxide under Visible Light // Journal of the American Chemical Society. 2006. Vol. 128, no. 49. P. 15666–15671

119. Batzill M., Morales E. H., Diebold U. Influence of Nitrogen Doping on the Defect Formation and Surface Properties of TiO2 Rutile and Anatase // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 96. P. 026103

120. Wang J., Tafen D. N., Lewis J. P. et al. Origin of Photocatalytic Activity of Nitrogen-Doped TiO2 Nanobelts // Journal of the American Chemical Society. 2009. Vol. 131, no. 34. P. 12290–12297.

121. Kuznetsov V. N., Serpone N. Visible Light Absorption by Various Titanium Dioxide Specimens // The Journal of Physical Chemistry B. 2006. Vol. 110, no. 50. P. 25203–25209.

122. Lu T.-C., Wu S.-Y., Lin L.-B., Zheng W.-C. Defects in the reduced rutile single crystal // Physica B: Condensed Matter. 2001. Vol. 304, no. 1. P. 147 – 151.

123. Li D., Haneda H., Hishita S., Ohashi N. Visible-Light-Driven N-F-Codoped TiO2 Photocatalysts. 2. Optical Characterization, Photocatalysis, and Potential Application to Air Purification // Chemistry of Materials. 2005. Vol. 17, no. 10. P. 2596–2602.

124. Sakthivel S., Kisch H. Daylight Photocatalysis by Carbon-Modified Titanium Dioxide // Angewandte Chemie International Edition. 2003. Vol. 42, no. 40. P. 4908–4911.

125. Lin X., Rong F., Ji X., Fu D. Carbon-doped mesoporous TiO2 film and its photocatalytic activity // Microporous and Mesoporous Materials. 2011. Vol. 142, no. 1. P. 276 – 281.

126. Di Valentin C., Pacchioni G., Selloni A. Theory of Carbon Doping of Titanium Dioxide // Chemistry of Materials. 2005. Vol. 17, no. 26. P. 6656–6665.

127. Lee H. J., Chang D. W., Park S.-M. et al. CdSe quantum dot (QD) and molecular dye hybrid sensitizers for TiO2 mesoporous solar cells: working together with a common hole carrier of cobalt complexes // Chem. Commun. 2010. Vol. 46. P. 8788–8790.

128. Park H., Choi W. Effects of TiO2 Surface Fluorination on Photocatalytic Reactions and Photoelectrochemical Behaviors // The Journal of Physical Chemistry B. 2004. Vol. 108, no. 13. P. 4086–4093.

129. Franch M. I., Peral J., Domenech X., Ayllon J. A. Aluminium(iii) adsorption: a soft and simple method to prevent TiO2 deactivation during salicylic acid photodegradation // Chem. Commun. 2005. P. 1851–1853.

130. Maurino V., Minero C., Pelizzetti E. et al. Influence of Zn(II) adsorption on the photocatalytic activity and the production of H2O2 over irradiated TiO2 // Research on Chemical Intermediates. 2007. Vol. 33, no. 3. P. 319–332.

131. Zhao D., Chen C., Wang Y. et al. Surface Modification of TiO2 by Phosphate: Effect on Photocatalytic Activity and Mechanism Implication // The Journal of Physical Chemistry C. 2008. Vol. 112, no. 15. P. 5993–6001.

132. Rajeshwar K., de Tacconi N. R., Chenthamarakshan C. R. Semiconductor-Based Composite Materials: Preparation, Properties, and Performance // Chemistry of Materials. 2001. Vol. 13, no. 9. P. 2765–2782.

133. Kamat P. V., Tvrdy K., Baker D. R., Radich J. G. Beyond Photovoltaics: Semiconductor Nanoarchitectures for Liquid-Junction Solar Cells // Chemical Reviews. 2010. Vol. 110, no. 11. P. 6664–6688.

134. Tatsuma T., Takeda S., Saitoh S. et al. Bactericidal effect of an energy storage TiO2-WO3 photocatalyst in dark // Electrochemistry Communications. 2003. Vol. 5, no. 9. P. 793 – 796.

135. Takahashi Y., Tatsuma T. Visible light-induced photocatalysts with reductive energy storage abilities // Electrochemistry Communications. 2008. Vol. 10, no. 9. P. 1404 – 1407.

136. Takahashi Y., Ngaotrakanwiwat P., Tatsuma T. Energy storage TiO2-MoO3 photocatalysts // Electrochimica Acta. 2004. Vol. 49, no. 12. P. 2025 – 2029.

137. Liu, K. Bio-inspired titanium dioxide materials with special wettability and their applications / K. Liu, M. Cao, A. Fujishima, L. Jiang // Chemical Reviews. – 2014. – V. 114. – P. 10044–10094.

138. Rtimi, S. Kinetics and mechanism for transparent polyethylene-TiO2 films mediated self-cleaning leading to MB-dye discoloration under sunlight irradiation / S. Rtimi, C. Pulgarin, R. Sanjines, J. Kiwi // Applied Catalysis B: Environmental. – 2015. – V. 162. – P. 236–244.

139. Bonnefond, A. New evidence for hybrid acrylic/TiO2 films inducing bacterial inactivation under low intensity simulated sunlight / A. Bonnefond, E. Gonzalez, J.M. Asua, Leiza J.R., et al. // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. – 2015. – V. 135. – P. 1–7.

140. Fujishima, A. TiO2 photocatalysis and related surface phenomena / A. Fujishima, X. T. Zhang, D. A. Tryk // Surface Science Reports. – 2008. – V. 63. – P. 515–582.

141. Liu, K. S. Bio-inspired self-cleaning surfaces / K. S. Liu, L. Jiang // Annual Review of Materials Research. – 2012. – V. 42. – P. 231–263.

142. Blossey, R. Self-cleaning surfaces-virtual realities / R. Blossey // Nature Materials. – 2003. – V. 2. – P. 301–306.

143. Hanus, M. J. Nanotechnology innovations for the construction industry / M. J. Hanus, A. T. Harris // Progress in Materials Science. – 2013. – V. 58. – P. 1056–1102.

144. Zhang, X. T. Self-cleaning particle coating with antireflection properties / X. T. Zhang, O. Sato, M. Taguchi, Y. Einaga, et al. // Chemistry of Materials. – 2005. – V. – P. 696–700.

145. Liu, Z. Y. Sol-gel SiO2/TiO2 bilayer films with self-cleaning and antireflection properties / Z. Y. Liu, X. T. Zhang, T. Murakami, A. Fujishima // Solar Energy Materials. – 2008. – V. 92. – P. 1434–1438.

146. Pakdel, E. Self-cleaning and superhydrophilic wool by TiO2/SiO2 nanocomposite / E. Pakdel, W. A. Daoud, X. G. Wang // Applied Surface Science. – 2013. – V. 275. – P. 397–402.

147. Yu, M. Laundering durability of photocatalyzed self-cleaning cotton fabric with TiO2 nanoparticles covalently immobilized / M. Yu, Z. Q. Wang, H. Z. Liu, S. Y. Xie // ACS Applied Materials & Interfaces. – 2013. – V. 5. – P. 3697–3703.

148. Parkin, I. P. Self-cleaning coatings / I. P. Parkin, R. G. Palgrave // Journal of Materials Chemistry. – 2005. – V. 15. – P. 1689–1695.

149. Dunnill, C. W. Visible light photocatalysts-N-doped TiO2 by sol-gel, enhanced with surface bound silver nanoparticle islands / C. W. Dunnill, Z. Ansari, A. Kafizas, S. Perni, et al. // Journal of Materials Chemistry. – 2011. – V. 21. – P. 11854–11861.

150. Dunnill, C. W. White light induced photocatalytic activity of sulfur-doped TiO2 thin films and their potential for antibacterial application / C. W. Dunnill, Z. A. Aiken, A. Kafizas, J. Pratten, et al. // Journal of Materials Chemistry. – 2009. – V. 19. – P. 8747–8754.

151. M. Geetha, Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants – A review / M. Geetha, A. K. Singh, R. Asokamani, A. K. Gogia // Progress in Materials Science. – 2009. – V. 54. – P. 397–425.

152. M. Kazemzadeh-Narbat, Multilayered coating on titanium for controlled release of antimicrobial peptides for the prevention of implant-associated infections / M. Kazemzadeh-Narbat, B. F. L. Lai, C. F. Ding, J. N. Kizhakkedathu, et al. // Biomaterials. – 2013. – V. 34. – 5969–5977

153. Костин А.С., Кольцова Э.М. Экспериментальное исследование золь-гель процесса получения наночастиц оксида титана. Успехи в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. №1. С37-39

154. Солодкая П. А., Беликов М. Л. Фотокалитические свойства Co-модифицированного диоксида титана на примере различных органических красителей: анилин, ферроин, метиленовый синий.Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. В. И. Тананаева ФИЦ «КНЦ РАН», Апатиты, Россия

155. Савинов Е.Н. Фотокатализ окислительно-восстановительных реакций в водных растворах с участием дисперсных металлов и полупроводников. дисс… док. хим. наук. Новосибирск, 1993. 344 с

156. ОФС.1.2.1.0008.15 Определение распределения частиц по размеру методом лазерной дифракции света//https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-2-1-0008-15-opredelenie-raspredeleniya-chastits-po-razmeru-metodom-lazernoj-difraktsii-sveta

157. Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений.- М.: Мир, 1966. 411 с.

158. Беллами Л. Инфракрасные спектры молекул. – М. :  Иностранная литература,- 1957, 455 c.

159. Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия.-М.; Мир, 1982. 327 с.

160. Инструкция по применению облучателя ультрафиолетового ОУФ//https://www.solnyshco.com/sites/default/files/2019-