Otrdien, 3. oktobrī, plkst. 10.00, Konferenču zālē notiks Aināra Knoka Promocijas darba NANOSTRUKTURĒTA TiO2 FOTOKATALIZATORA SINTĒZES METODES IZVEIDE NEORGANISKĀ UN ORGANISKĀ PIESĀRŅOJUMA SADALĪŠANAI priekšaizstāvēšana.
Darba anotācija:
Vides attīrīšanai un tīras enerģijas risinājumiem ir izšķiroša nozīme Eiropas Komisijas vērienīgo klimata pārmaiņu novēršanas mērķu sasniegšanā un oglekļa pēdas samazināšanā, tostarp aktivitātēs, kas saistītas ar enerģijas ieguvi, piesārņojuma mazināšanu, augstākas efektivitātes materiālu un tehnoloģiju izstrādi un visa procesa ilgtspējības nodrošināšanu. Augstu tiek vērtēti pētījumi, kuros netiek izmantotas kritiskās izejvielas, bet tiek uzlaboti plaši pieejami materiāli un to sintēzes tehnoloģijas.
Titāna dioksīds ir ļoti populārs materiāls rūpniecībā. To izmanto kā pārtikas piedevu (E171), kā balto pigmentu krāsām, lakām, papīram, plastmasām un kosmētikas industrijā. TiO2 ir arī stabils, videi un cilvēku veselībai nekaitīgs fotokatalizators, kas spēj sadalīt ūdeni, kā arī noārdīt neorganiskus un organiskus piesārņotājus notekūdeņos, gaisā un augsnē. Šim materiālam ir milzīgs potenciāls, lai palīdzētu risinātu vides problēmas, veicinātu ilgtspējību, uzlabotu sabiedrības veselību, veicinot tīrāku un ilgtspējīgāku nākotni.
Diemžēl līdz rūpnieciskai ūdeņraža iegūšanai vai plašām vides attīrīšanas aktivitātēm vēl ir nepieciešams izveidot rūpnieciski ērtu sintēzes metodi un uzlabot TiO2 fotokatalītiskās īpašības, lai paplašinātu materiāla jutību redzamajā diapazonā un palielinātu efektivitāti.
Disertācijās izstrādes laikā tika veikta nanostrukturēta TiO2 pārklājuma iegūšanas parametru optimizācija un dažādu materiālu piemaisījumu ievadīšana fotokatalītisko īpašību uzlabošanai. Rezultātā ir izstrādāta oriģināla divu soļu anodēšanas tehnoloģija TiO2 nanocaurulīšu klājumu divpakāpju audzēšanai, kas paredz pirmajā solī pievadīt zemu, bet otrajā solī lielāku anodēšanas spriegumu. Iegūto pārklājumu fotoefektivitātes palielināšanai tika veikta leģēšana ar dažādiem materiāliem: WO3, kā arī oglekļa nanodaļiņas grafēna un kvantu punktu veidā. Tika izstrādāta unikāla oglekļa nanodaļiņu piejaukumu ievadīšanas metode, apvienojot anodēšanas un elektroforēzes procesus. Iegūtie dati pierāda, ka piejaukumu daļiņu veids ietekmē pārklājuma fotokatalītiskās īpašības un struktūru.
Tēzes
- Izmantojot modificētu divpakāpju anodēšanas metodi nanostrukturēta TiO2 pārklājuma iegūšanai neorganiskā elektrolītā, ir iespējams pielāgot morfoloģiju, kristālisko fāžu attiecību un fotoelektroķīmiskās īpašības.
- Unikāla in situ piejaukumu daļiņu ievadīšanas metode gan organiskā, gan neorganiskā elektrolītā, ļauj sintezēt nanostrukturētu TiO2 kompozītpārklājumu ar uzlabotām fotokatalītiskajām īpašībām.
- Ir noskaidrots, ka, izmantojot izstrādāto piejaukumu ievadīšanas metodi, TiO2 pārklājuma fotokatalītiskās īpašības ir atkarīgas no oglekļa piejaukuma materiāla veida, kur vislielākā aktivitātē ir iegūta ar slāpekli leģētām oglekļa daļiņām.