Катализатор фотокомпозита: Стоматологические композитные материалы в стоматологии

Содержание

Ваш стоматолог — стоматология в Кемерово

⭕️ Основные причины зубной боли⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
Зубная боль заявляет о себе по-разному: постукивание, потягивание, пульсация, колющие удары или тупое ноющее чувство. ⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
Каждый знает, что зубная боль одно из самых неприятных😬 ощущений в организме. Она возникает, когда нервные окончания в зубах раздражены. Характер боли варьируется в зависимости от причины.⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
⭕️Среди причин возникновения, непосредственно связанных с зубами: ⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
кариес, пульпит, воспаление или рост зубов мудрости, когда эмаль зуба повреждена травмами, бактериями, давлением или химическими веществами. ⁣⁣⠀
У детей👧🏼 зубная боль часто возникает при прорезывании зубов, когда зубы выбиваются из десен.⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
⭕️Существует много и не стоматологических причин вызывающих зубную боль: инфекции среднего уха или пазух носа, сильные головные боли, такие как мигрень, и даже сужение коронарных артерий – стенокардия.⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
Если болит зуб🦷, следует немедленно обратиться к стоматологу, потому что боль не только раздражает, но часто приводит к серьезному ухудшению здоровья.⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
⭕️Последствия зубной боли⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
Последствия нелеченного бактериального🦠 воспаления крайне проблематичны, так как полость рта усиленно снабжается кровью 🩸 патогенные микроорганизмы могут быстро распространяться по организму.⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
В прошлом нелеченные зубные инфекции приводили к изменениям в сердечных клапанах – бактерии 🦠 предпочитали оседать на сердечных клапанах и медленно разрушать их👆🏼. В долгосрочной перспективе вызывали дисбактериоз кишечника, рост патогенной микрофлоры в желудке, инфицирование крови и мозговой системы, тромбозы сосудов и вен.⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
К счастью, в наше время увеличилась частота посещений стоматологов, что привело к снижению этих последствий.⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
📍Ждем вас по адресу: г.Кемерово, ⁣⁣⠀
б-р Строителей 22.⁣⁣⠀
📲+7(3842)37-52-56, 8-923-507-8888⁣⁣⠀
📩 Запись по телефону или в Direct.⁣⁣⠀
Пн-пт 9:00-20:00⁣⁣⠀
Сб-вс по предварительной записи.⁣⁣⠀
⠀⁣⁣⠀
⁣⁣⠀
#стоматологиякемерово #стоматологкемерово #отбеливаниекемерово #зубыкемерово⁣⁣⠀
#кемеровоскидки #акциякемерово #винирыкемерово #коронкакемерово #безметалловаякерамикакемерово⁣⁣⠀

Перечень вопросов теоретического тура олимпиады по терапевтической стоматологии в номинации «Эстетическая реставрация»

1.Толщина твердых тканей (эмали, дентина) различных групп зубов на разных поверхностях.

2.Системы обозначения зубов.

3.Анатомические особенности различных групп зубов.

4.Признаки принадлежности зубов.

5.Расположение эмалевых призм в области режущего края, жевательных бугров, фиссур.

6.Расположение дентинных трубочек в области фиссур.

7.Возрастные особенности зубов.

8.Иммунные к кариесу зоны.

9.Ученые, разработавшие этапы препарирования кариозных полостей.

10.Ученые, предложившие принцип профилактического препарирования.

11.Этапы препарирования по Бегельману.

12.Цель этапа раскрытия в полостях 2, 3, 4.

13.Цель создания резистентной формы полости при препарировании.

14.Элементы кариозной полости (дно, стенки) в полостях различных классов по Блеку.

15.Критерии качественно проведенных этапов препарирования кариозной полости.

16.Принципы формирования кариозной полости.

17.Виды боров в зависимости от этапа препарирования.

18.Способы увеличения ретенции.

19.Форма дна кариозной полости в зависимости от класса и губины.

20.Ошибки при препарировании кариозной полости.

21.Варианты формирования полостей 2 и 3классов.

22.Наложение лечебной (суббазовой) прокладки.

23.Са-содержащие материалы.

24.Функции базовой (изолирующей) прокладки.

25.Основные требования к постоянным пломбировочным материалам.

26.

Положительные свойства СИЦ:

27.Состав порошка классических СИЦ (водной системы) и аква-СИЦ (безводной системы).

28.Показания к применению СИЦ химического отверждения:

29.Химическая адгезия СИЦ к дентину обеспечивается.

30.СИЦ для постоянных пломб.

31.Жидкость безводных СИЦ.

32.Положительные свойства текучих композитов.

33.Пломбировочные материалы с наибольшей биосовместимостью с твердыми тканями.

34.Представители конденсируемых (пакуемых) композитов.

35.С чем несовместимы фотокомпозиты.

36.Чем обрабатывают частицы наполнителя композита для связи с органической матрицей.

37.Причины низкой цветостойкости композитов химического отверждения.

38.Катализатор фотокомпозита.

39.Состав композиционного пломбировочного материала:

40.Представители адгезивных систем 5 и 6 (самопротравливающих) поколений.

41.Цель протравливания эмали и дентина.

42.Время протравливания эмали и дентина.

43.Этапы работы с адгезивными системами.

44.Техника протравливания.

45.Сила сцепления адгезивных систем разных поколений с твердыми тканями зуба.

46.Механизмы взаимодействия адгезивной системы с дентином:

47.Интенсивность излучения галогеновой лампы.

48.Время аппликации однокомпонентного адгезива.

49.Смазанный слой на поверхности дентина.

50.Гибридный слой.:

51.Расстояние между излучателем лампы и пломбой.

52.Метод направленной полимеризации.

53.Термин «опаковость».

54.Этапы работы с композиционными материалами.

55.Время травления эмали в зависимости от ее резистентности.

56.Толщина порций композита при реставрации.

57.Абсолютные противопоказания к применению композитов являются.

58.Общие и местные кариесогенные факторы.

59.Свойства микроорганизмов, важные для возникновения кариеса.

60.Наибольшим кариесогенным потенциалом обладает:

61.Компоненты зубного налета.

62.Органические образования на поверхности эмали.

63.Процессы деминерализации и реминерализации эмали.

64.рН ротовой жидкости в зависимости от гигиены полости рта

65.Клиника, диагностика и дифференциальная диагностика начального кариеса.

66.Клиника, диагностика и дифференциальная диагностика поверхностного кариеса.

67.Клиника, диагностика и дифференциальная диагностика среднего кариеса.

68.Клиника, диагностика и дифференциальная диагностика глубокого кариеса.

69.Лечение начального, поверхностного, среднего и глубокого кариеса.

70.Препараты для ремтерапии:

71.Течение кариеса (хроническое, острое).

72.Обозначение кариеса по классификации по ВОЗ (МКБ 10).

73.Анатомические ориентиры при восстановлении зуба (точка зенита, линии оси зуба, наружного и внутреннего контура, грани зуба, признак угла коронки, уровень контактного пункта).

Вопросы и ответы — GC Russia

Часть I

Fuji PLUS — это модифицированный полимер, самоотверждаемый стеклоиономер.

Состав:

стеклоиономер + полимерный компонент “HEMA” Отверждается 2-мя реакциями: кислотно-основная реакция(отверждение стеклоиономера)

+
окислительно-восстановительная реакция (полимеризация «HEMA»)
Удобная ложечка для замешивания, в комплекте: кондиционер, наносим на зуб на 20 сек, Никакой пескоструйной обработки оксидом аллюминия не требуется. Обратите внимание на поверхность, которая образуется после кондиционера, сила адгезии усиливается на 4 МПа.

ЧАСТЬ II

Это дентин до препарирования под коронку и после. При этом дентинные канальцы остаются закрытыми и нет послеоперационной чувствительности. Кондиционер универсален, можно применять для FUJI 1.
Цементы работают в пределах 50 микрон
Но как мы можем это понять? Это та толщина (волоса), которую перестает видеть наш глаз, как, например, здесь (фиксация вкладки).

Показания к применению FujiPlus

Одиночные коронки, изготовленные из:

Металла
металлокерамики
композита или акрила
оксида циркония

Мостовидные конструкции (максимум 3 единицы, большая протяженность — используется порошок Фуджи Плюс ЕВТ ), изготовленные из:

металла
металлокерамики
оксида циркония

Вкладки, изготовленные из:

металла
композита
фарфора
Оксида циркония

Фиксация металлических, керамических и стекловолоконных штифтов.

!!! Но, все-таки для безметалловых конструкций, я бы порекомендовала адгезивную технику.

Стандартное соотношение порошок /жидкость:
1 б. мерная ложка : 3 капли = 64 порции материала
1 м. мерная ложка : 1 капля = 187 порций материала

ИТАК, ФИКСИРУЕМ.

1. Очищаем отпрепарированный зуб с помощью пемзы и воды.
2. Наносим GC Fuji PLUS CONDITIONER для получения более сильной адгезии — обработайте зуб в течение 20 секунд.

3. Тщательно промойте водой. Просушите ватным тампоном или слегка обдуйте воздухом без примесей. НЕ ПЕРЕСУШИВАЙТЕ!!!! Наилучшие результаты достигаются если поверхность зуба выглядит влажной (блестящей).

4. Подготовка коронки или литой вкладки в лаборатории или «расчесать бором» или использовать пескоструйку оксидом алюминия 27 микрон

5. Подготовка к замешиванию

Фуджи Плюс — стандартное соотношение порошок/жидкость составляет 2,0 г/ 1,0 г (1 большая ложка порошка на 3 капли жидкости, либо 1 маленькая ложка порошка на 1 каплю жидкости).
Для более точной дозировки перед каждым взятием порошка встряхивайте бутылочку, слегка постукивая ею о ладонь. Не трясите и не переворачивайте.
Бутылочку с жидкостью держите вертикально и выдавливайте жидкость осторожно.

Бутылочки плотно закрывайте сразу же после использования.

6. Замешивание

Поместите необходимое количество порошка и жидкости на бумагу для замешивания. Добавьте сразу весь порошок к жидкости, и быстро замешайте пластиковым шпателем в течение 20 секунд.

Примечание: Для замешивания больших количеств материала разделите порошок на две равных части. Замешайте первую порцию со всей жидкостью в течение 15 секунд. Затем добавьте оставшийся порошок и тщательно замешайте весь материал в течение еще 15-25 секунд (общее время — 30-40 секунд).

7. Техника фиксации

Покройте внутреннюю поверхность фиксируемой конструкции достаточным слоем цемента и сразу приступайте к фиксации. Рабочее время составляет 2 мин 30 сек от начала замешивания при 23°С (73,4°F). Повышение температуры сокращает рабочее время.

Примечание: Для более сложных процедур, требующих более длительного рабочего времени, рекомендуется замешивать порошок и жидкость на сильно охлажденном листе для замешивания

Начинайте удалять избыток цемента на резиноподобной стадии отверждения.

Финишная обработка может быть произведена через 4 мин 30 сек.

@ Наталья Брагарева, к.м.н. врач-стоматолог , KOL GC Europe

Пломбирование зубов в Харькове безболезненно ᐈ «Місто Дент»

Содержание:

Когда необходимо пломбирование зубов

Самая распространенная из всех стоматологических процедур – это пломбирование зубов. Этой манипуляцией завершается практически любое терапевтическое, и часто ортопедическое вмешательство: лечение пульпита, периодонтита, кариеса, этапы подготовки к протезированию.

Пломба – это порция материала, которая временно или постоянно заполняет кариозную полость в зубе, и изолирует ткани зуба, зубной нерв, от окружающей среды. Сам процесс называется пломбированием.

Запломбировать зуб чаще необходимо при лечении кариеса. После удаления всех нежизнеспособных тканей полость заполняют пломбировочным материалом. Раньше пломбированием завершалось каждое лечение кариеса и пульпита, но с развитиемортопедической стоматологии и появлением эстетичных керамических коронок, так происходит не всегда. Если зуб без нерва сильно разрушен, его коронковую часть восстанавливают вкладкой и коронкой. Иногда проводят штифтование, а затем пломбирование.

Виды пломб на зубы

Какие бывают пломбы? Пломбы существуют двух видов: временные и постоянные. Постоянными пломбами завершается лечение зуба, они восстанавливают анатомическую форму и все функции зуба, либо из них формируют культи под коронку. Постоянные пломбы имеют гарантию, и могут стоять долгие годы. Временная пломба ставится на срок от нескольких дней до 6 месяцев. Такие пломбы устанавливаются с целью проведения диагностики или лечения. Бывают ситуации, когда врач не может понять поражен нерв зуба или нет.

В таких случаях после препарирования кариозной полости, устанавливается временная пломба иногда с лечебным средством на несколько дней или месяцев. Если зуб не беспокоит, его по всем правилам восстанавливают постоянной пломбой. После лечения корневых каналов зуб могут проверить на герметизм, то есть на наличие остаточной инфекции в корневых каналах.

Лечебные цели преследуются при биологическом методе лечения пульпита и при длительном лечении хронического периодонтита. При терапии периодонтита, в корневых каналах оставляют кальций, а зуб оставляют под временной пломбой. После завершения лечения зубы восстанавливаю либо пломбой, либо коронкой.

Материалы для пломбирования зубов

В зависимости от материала, бывают следующие виды пломб для зубов: цементные, металлические, полимерные химического и светового отверждения.

Цементные пломбы особенно были распространены 30-40 лет назад. Материал состоит из двух компонентов; жидкости и порошка. В зависимости от состава порошка и жидкости цементы бывают цинк-фосфатными, стеклоиономерными, поликабоксилатными и т. д. На данный момент чаще всего используются стеклоиономерные цементы. Порошок представляет собой фторалюмосиликатное стекло, а жидкость – полималеиновую кислоту. В пропорциях указанных в инструкции порошок и жидкость смешиваются, и одной порцией полученная масса вносится в зуб.Стеклоиономерные цементы значительно уступают по прочности и эстетическим свойствам, но имеют свои исключительные показания. Пломбировать зубы стеклоиономерными цементами показано при терапии временных зубов, при локализации кариеса рядом или под десной. Существуют современные стеклоиономерные цементы, которые твердеют под воздействием фотолампы. Они обладают достаточной эстетичностью хорошо смотрятся на передних зубах и на кариозных полостях пришеечной локализации. По стоимости они иногда обгоняют фотополимеры. Кроме того, они менее привлекательны для бактерий, за счет щелочной реакции обладают невыраженным бактерицидным эффектом.

Металлические пломбы, или как их называют стоматологи – амальгамы, в нашей стране применяются достаточно редко, но довольно распространены зарубежом. В состав амальгамы могут входить ртуть серебро медь. Эти металлы находятся в капсуле, которую перед пломбированием помещают в амальгамсмеситель, где они смешиваются, а ртуть связывается таким образом, что абсолютно не приносит никакого вреда. Эта пломба также вносится одной порцией. Пломбы из амальгамы отличаются исключительной долговечностью, но металлический вид делает их годными для применения только на боковых зубах. Кроме того, если присутствуют другие металлические конструкции, амальгамы противопоказаны. При наличии разных металлов в ротовой полости возникают гальванические токи причиняющие пациенту сильный дискомфорт.

Композитные пломбы по механизму отверждения делятся на химические и светоотверждаемые. Химические пломбы твердеют под воздействием катализатора внутри материала, который активируется после смешивания компонентов материала. Этот материал вносится одной порцией, конденсируется и твердеет. Химические композиты уступают фотополимерным материалам в эстетичности прочности и долговечности, поэтому используются довольно редко.

Преимущества фотокомпозитов

Обычно на вопрос: «какая пломба лучше», любой врач ответит, что это светоотверждаемый композит. Причин на это достаточно. Фотополимерные пломбы по сравнению со всеми другими пломбами имеют ряд преимуществ, которые делают их самыми распространенными. Фотополимеры по составу близки к пластмассе ипредставляют собой смесь полимерных смол с неорганическими наполнителями придающими прозрачность или опаковость, различные оттенки, механические свойства.

Свойства фотополимеров:

Эстетичность.Этот параметр особенно важен, для того, чтобы провести пломбирование передних зубов. В зависимости от размера микрочастиц наполнителя,материал может полностью воспроизводить цвет и естественный блеск.Ни цемент, ни металл не могут конкурировать с композитом в этом свойстве. Подобные оптические свойства может проявить только качественная безметалловая керамика.
Прочность. Прочность необходима, для того чтобы выполнить пломбирование жевательных зубов. Существуют различные виды композитов, некоторые их разновидности имеют в своем составе частички керамики. Полимерный материал для пломбирования зубов намного прочнее, чем все цементы, но немного уступают качественной керамике и металлу. Однако, не смотряна меньшую крепость по сравнению с металлом, свойств фотополимера вполне достаточно для выполнения функций зуба.
Долговечность. На долговечность могут влиять два фактора: прочность сцепления материала с тканями зуба и истираемость. Химическую связь с зубом образует только стеклоиономерный цемент, однако он очень быстро стирается. Если учесть все физические данные, то наиболее долговечен металл, но в ротовой полости пломбы из амальгамы и композита стоят приблизительно одинаково долго.

Этапы установки пломбы

Поскольку наиболее часто используется композитный материал, в этом разделе будет описан пример постановки именно фотополимерной пломбы при кариозном повреждении. Разберемся, как ставят пломбу.

Этапы:

Подготовка. Проводится осмотр ротовой полости, оценивается глубина кариозного поражения, сбор анамнеза, информации о переносимости лекарств. Антисептическая обработка ротовой полости.
Обезболивание. В зависимости от челюсти проводится инфильтрационная или проводниковаяанестезия. Наиболее распространены анестетики на основе артикаина, иногда встречается, чаще в госучреждениях – лидокаин.
Препарирование. Бором высверливаются все нежизнеспособные поврежденные ткани и придают правильную форму кариозной полости. Качество препаровки оценивается при помощи кариес-маркера.
Изоляция. Используют либо раббердам либо ватные валики.
Постановка лечебной и/или изолирующей подкладки. Лечебная прокладка представляет собой особый материал чаще на основе гидроксида кальция. Наносится точечно в место проекции рога пульпы. Ее применяют при консервативном лечении начальных этапов пульпита или глубокого кариеса. Под фотополимерный материал поверхность подвергают травлению кислотой и высушиванию. Для устранения патологических влияний на пульпу, ее защищают специальным подкладочным материалом.
Восстановление пломбировочным материалом утраченного объема тканей. Поверхность зуба подвергают травлению длительностью 30 секунд, затем наносят адгезив и послойно выкладывают фотополимер, придаваязубу первоначальный вид. Каждый слой засвечивают фотополимерной лампой в течение 10-20 секунд
Обработка пломбы. Зуб с пломбой вводят в прикус, удаляя бором лишний материал. После того как установка пломбы на зуб завершена, ее шлифуют и полируют придавая пломбе гладкую поверхность и глянцевый блеск.

Осложнения

После пломбирования иногда могут возникать неприятные ощущения. Наиболее частым осложнением являются постпломбировочные боли и травматический периодонтит.Боли после пломбирования могут возникать по разным причинам. Иногда больбеспокоитиз-за неправильной диагностики, когда врач принял хронический пульпит за кариес и пломбированием спровоцировал его обострение.

Иногда пульпит может развиться из-за излишнего пребывания кислоты на зубах, отсутствия изолирующей прокладки и пересушивания дентина. Причину может определить только врач. О боли стоматологу желательно сразу сообщить. В зависимости от причины пломба будет либо переставлена, либо будет проведено лечение корневых каналов.

Травматический периодонтит, также сопровождается болезненностью, вследствие того что пломба завышает прикус и перегружает периодонт. Пациенту следует помнить, что композит никогда не «притрется», поэтому если зуб по высоте мешает даже немного, следует обязательно сказать об этом стоматологу. Проблема решается путем снятия излишков материала и приемом противовоспалительных средств.

Сколько стоит пломба на зуб

Стоимость пломб очень отличается в различных стоматологиях. В среднем на то, чтоб поставить пломбу, цена в среднем составляет 350-800 грн. На стоимость влияет квалификация врача, качество и разновидность материала, объем утраченных тканей, необходимость анестезии, вид изоляции,местонахождение стоматологической клиники. Таким образом, наибольшую цену будет иметь пломба из нанокомпозита при глубоком кариесе, выполненная опытным врачом с постановкой раббердама и двумя дополнительными анестезиями в столичном городе. Также будут дороже стоить пломбы на передние зубы.

Любому человеку хочется поставить пломбу качественно быстро и надолго. На эти параметры влияет качество и современность материала, и опыт специалистов. Если вы желаете провести пломбирование зубов в Харькове, обращайтесь в клинике «Місто Дент», в ней есть все условия для пломбирования зубов согласно запросам пациента. Наши специалисты помогут вернуть здоровье Вашим зубам.

Звоните, наш телефон: +38 (097) 441-41-14, мы с удовольствием ответим на все вопросы или запишем на консультацию в удобное для Вас время

Занятие №9 Тема. Композиты

Практическое занятие № 9

Тема. Композиты.

Цель. Ознакомиться со структурой композитов, познакомиться с механизмами полимеризации химических и фотоотверждаемых композитов. Изучить достоинства и недостатки композитов различных по способу полимеризации.

Метод проведения. Групповое занятие.

Место проведения. Фантомный кабинет.

Обеспечение

Техническое оснащение: наборы композитов химического и светового способа полимеризации, стоматологический лоток с набором инструментов для пломбирования, источник полимеризации (лампа галлогеновая), фантомы с отпрепарированными полостями различных классов по Блеку, оборудование для просмотра учебных видеофильмов и презентаций.

Учебные пособия: стенды, муляжи, учебные видеофильмы, презентации по теме занятия.

Средства контроля: контрольные вопросы, контрольные задачи, ситуационные задачи, тестовые вопросы, домашнее задание.

Вопросы, изученные ранее и необходимые для данного занятия. Правила техники безопасности. Анатомия и гистология всех групп зубов, знание сущности реакции полимеризации.

План занятия

Проверка выполнения домашнего задания.
Тестовый контроль исходных знаний.
Теоретическая часть. Определение композитов.
Лабораторная часть. Демонстрация ассистентом техники приготовления и пломбирования зубов различными композитами на моделях челюстей.
Самостоятельная работа. Приготовление и пломбирование студентами кариозных полостей композитами химического отверждения.
Разбор результатов самостоятельной работы студентов.
Решение ситуационных задач.
Тестовый контроль полученных знаний.
Задание на следующее занятие.

Аннотация

Композитами называют вещества, состоящие их нескольких разнородных частей. В стоматологии композитами принято называть вещества, состоящие из органической полимерной матрицы , неорганического наполнителя и связующего слоя ( силана). Принципиальным отличием композитов от пластмасс является наличие третьего компонента, соединяющего разнородные по химической структуре вещества ( матрицу и наполнитель) в один материал.

Все существующие в настоящий момент композиты различаются по способу полимеризации. Химические композиты застывают в результате химической реакции, начинающейся после смешивания их компонентов. Фотокомпозиты отвердевают после того, как на них направляется пучок света из специального источника с заданными параметрами.

Особое свойство композитов фотокомпозитов дает возможность присоединения новых порций материала к уже затвердевшим. Полимеризованный фотокомпозит, в отличие от химического , композит является инертным веществом и не обладает токсичностью по отношению к пульпе зуба. При глубоких кариозных полостях дентин все же необходимо покрывать прокладочным материалом, содержащим гидроокись кальция. А при использовании химических композитов накладывать лечебные и изолирующие прокладки при лечении витальных зубов.

По требованию Международной организации Стандартов (ISO) пломбировочные материалы, применяющиеся для пломбирования жевательной поверхности зубов, должны обладать рентгенконтрастностью. Композиты, предназначенные для пломбирования только передних зубов, могут быть не рентгенконтрастными. Все композиты, применяются с использованием адгезивных систем, о которых речь пойдет в следующих темах.

Структура композитов. Органическая полимерная матрица. Распространение композитов стало возможным после открытия Р. Л. Боуэном Бис-Гма ( бисфенолглицидилдиметакрилата). Этот мономер обладает большой молекулярной массой, способен образовывать очень длинные цепочки, которые «охватывают» частички наполнителя. Он твердеет при комнатной температуре и наличии катализатора всего за 3 минуты. Полимеризационная усадка его составляет 5%. Бис-Гма составляет основу почти всех современных пломбировочных композитов. Для придания композитам определенных свойств используют так же модификации Бис-Гма, такие как уретандиметакрилат, триэтиленгликольдиметакрилат и др.

Некоторые производители используют в качестве основы органической матрицы олигометакрилаты. В состав органической матрицы входят так же инициаторы и ингибиторы полимеризации, катализаторы, поглотители ультрафиолетовых лучей, некоторые другие вещества. В качестве наполнителя применяют плавленый кристаллический кварц, алюмосиликатное и боросиликатное стекло, различные модификации диоксида кремния, аэросил, предварительно полимеризованный дробленый композит и другие вещества.

Органическая матрица определяет пластичность композита, его адгезивные свойства, биосовместимость, оказывает влияние на прочность, цветостабильность, степень полимеризации композита.

Наполнитель. Наполнитель обуславливает такие свойства композитов, как прочность, усадка, водопоглощение, устойчивость к истиранию, рентгенконтрастность, цветостабильность.

Существует принципиальная разница в определении количества наполнителя по массе и объему. Неорганический наполнитель тяжелее жидкого мономера, поэтому его массовая доля всегда превышает объемную долю — на 10-15%. Физические свойства композита лучше всего характеризует показатель объемного отношения матрицы и наполнителя. Именно от объема органического вещества зависит величина усадки и другие характеристики. При сравнении материалов необходимо учитывать однотипные характеристики.

Размер частиц наполнителя может варьировать от 0,01 до 45 мкм. Чем крупнее частицы, тем больше наполнителя можно ввести в состав композита, тем выше прочность материала, меньше усадка при неизменной пластичности. Однако крупные частицы образуют шероховатую, лишенную Блеска поверхность, пломбы, способствуют повышенной истираемости пломбы. Маленькие частицы позволяют сделать композит полируемым, более устойчивым к истиранию.

Ввести большое количество мелкого наполнителя в состав материала невозможно, так как маленькие частицы обладают большой площадью поверхности. В материалах с большим количеством малых частиц наполнителя ухудшаются так же основные физические показатели , такие как прочность, водопоглощение, цветостабильность. Для сохранения пластичности и прочности все частицы наполнителя должны быть « окутаны» органической матрицей.

Форма частиц наполнителя так же оказывает огромное влияние на свойства композитов. Так же как и в амальгаме, игольчатый, иррегулярный наполнитель становится основой высокой прочности, а окатанный, круглый наполнитель позволяет композиту лучше полироваться, делает его более пластичным.

Связующий слой. Связующий слой необходим для химического и микромеханического соединения частиц композита между собой и с органической матрицей. Чаще всего он представлен силаном, который наносится

На поверхность неорганического наполнителя в заводских условиях еще до смешивания с органической частью. Силан- это кремнийорганическое соединение, биполярный связующий агент. Он образует химическую связь с одной стороны с неорганическим наполнителем, а с другой – с органической матрицей. За счет такой связи структура композита становится однородной, повышается его прочность и износостойкость, снижается водопоглощение.

Все композиты полимеризуются по свободнорадикальному типу. Образование свободных радикалов и отверждение происходит в результате тепловой, химической или фотохимической реакции. Тепловая полимеризация используется только в лабораторных условиях, так как нагревание композита в полости рта до высокой температуры невозможно. Наибольшее распространение получили композиты химической и фотохимической ( световой) активации.

Полимеризация композитов ни когда не происходит на 100%, что обеспечивает послойное соединение, а так же возможность восстановления ранее сделанных реставраций.

При соприкосновении с воздухом поверхность композитов вступает во взаимодействие с кислородом, что приводит к прекращению ( ингибированию) реакции полимеризации. Таким образом, поверхность всех композитов, отвержденных в атмосфере воздуха, покрыта слоем, ингибированным кислородом. Данный слой, способствует лучшему скреплению порций композита между собой.

При избытке слоя, ингибированного кислородом, процесс соединения слоев композита нарушается, что может вызвать ослабление конструкции, изменение ее свойств. Правильно использовать свойства слоя, ингибированного кислородом, позволяет техника пластической обработки композита при укладке очередной порции.

Блокировать реакцию полимеризации может не только кислород воздуха, но и кислород, выделяющийся при распаде перекиси водорода. Поэтому обрабатывать зуб раствором перекиси водорода перед использованием композитных пломбировочных материалов не следует.

Ткани зуба насыщаются кислородом так же в процессе химического отбеливания зубов с применением перекисных соединений. После заключительного сеанса отбеливания зубов с применением перекисных соединений, следует выждать несколько дней перед реставрацией твердых тканей зубов композитами для уменьшения насыщенности тканей зуба кислородом. Эвгенол ( гвоздичное масло), содержащийся во многих материалах для пломбирования корневых каналов и постановки лечебных прокладок , так же блокирует отверждение композитов и нарушает химическую структуру их органической матрицы. Поэтому не рекомендуется реставрировать твердые ткани зуба сразу после пломбирования корневых каналов. Следует наложить временную пломбу на несколько суток, до прекращения выделения паров эвгенола( гвоздичного масла), после этого наложить на устья каналов изолирующий прокладочный материал и лишь после этого прибегать к реставрации зубов композитами.

Полимеризационная усадка композитов варьирует , в зависимости от содержания неорганического наполнителя, от1,8% до 5%. Для светоотверждаемых материалов влияние на процесс усадки композита оказывает интенсивность светового потока в начале полимеризации. Для ее уменьшения рекомендуется применять более низкую интенсивность света в первые несколько секунд ( так называемый « мягкий старт»), такая функция имеется у современных источников фотополимеризации.

Композиты химической активации.

Композиты химической активации в литературе именуются Химическими композитами или самоотверждаемыми композитами. Представлены как правило наборами, в которые входят две пасты ( базисная и каталитическая), два флакона с адгезивами ( базисный и каталитический) или наборами, содержащими порошок и жидкость. Один из компонентов таких систем содержит активатор , другой инициатор полимеризации. Качество композита будет зависеть от точности дозировки компонентов и тщательности их перемешивания .

Цвета композитов химического отверждения всегда заданы одним из цветов по шкале расцветок « Вита», которые указываются на упаковке производителем . Цвета самих каталитических и базисных паст различаются . Создание при их перемешивании однородного цвета свидетельствует о готовности внесения композита в полость зуба.

Некоторые вещества в составе каталитической пасты , могут самопроизвольно разлагаться при повышении температуры или длительном хранении. Время работы такими материалами всегда ограничено и уменьшается при повышении температуры, а при понижении – увеличивается.

Полимеризация химических композитов происходит одновременно по всему объему. Начинается полимеризация от стенки, прилежащей к пульпе, т .е. от области с максимальной температурой. Следовательно, усадка композитов химического отверждения направлена к центру полимеризации. Однако последнее утверждение спорно, так как реакция полимеризации ускоряется при соприкосновении со стенками, покрытыми затвердевшим адгезивом.

В качестве примеров композитов этой группы можно назвать « Эвикрол», « Консайз», « Адаптик» и др.

Композиты химического отверждения наиболее просты в работе, но менее долговечны в связи с недостаточно адаптированными к тканям зуба структурно — механическими характеристиками. Их недостатком является нарушение краевого прилегания спустя некоторое время после наложения пломб, в связи с чем, требуется частая их замена, в среднем один раз в год. Другим недостатком химических композитов является токсичность по отношению к пульпе зуба. Использование химических композитов на витальных зубах требует обязательного наложения изолирующей, а при глубоких полостях и лечебной прокладок.

Композиты химического отверждения, состоящие из порошка и жидкости, применяются в настоящее время в основном для фиксации внутриканальных штифтовых конструкций, пример такого композита « Каримакс», композит, предназначенный для фиксации анкерных штифтов.

Контрольные вопросы

Какие пломбировочные материалы принято называть композитами?
В чем заключаются особенности композитов?
Какую структуру имеют композиты?
Чем представлена органическая матрица композитов?
Чем представлена неорганическая часть композитов, ее объемное соотношение с органической частью?
Каков механизм полимеризации химических композитов?
Что входит в наборы химических композитов?
Преимущества и недостатки композитов химического способа полимеризации.

Ситуационные задачи

Врач после постановки пломбы из композита на жевательную поверхность 37 зуба сделал рентгенограмму, пломбировочный материал в кариозной полости не контрастировался. Каковы причины такого явления?
При обращении пациента в клиник у обнаружено нарушение краевого прилегания пломбы, поставленной из химического композита, поставленной полтора года тому назад, на контактную поверхность13 зуба. Ваша тактика.
Необходимо зафиксировать анкерный штифт в небном канале 16 зуба. Предложите композит для фиксации штифта.
При лечении среднего кариеса 12 зуба применили для постоянной пломбы композит химического отверждения без наложения изолирующей прокладки. К каким осложнениям может привести данная ошибка?
После наложения пломбы из химического композита на 21 зуб, выяснилось, что пломба отличается по цвету от тканей зуба. В чем причина такого явления?
После пломбирования корневых каналов пастой, содержащей гвоздичное масло, доктор поставил постоянную пломбу на жевательную поверхность 14 зуба из композита. Спустя неделю пломба изменилась в цвете, а еще через неделю выпала. В чем причина изменения цвета и выпадения пломбы. Какова должна быть Ваша тактика в данном случае?
После заключительного сеанса отбеливания врач поменял пломбу в области 11 зуба на идентичную по цвету к твердым тканям. Через две недели пациент обратился с жалобами на то, что пломба отличается по цвету от тканей зуба. Причина такого явления. Ваша тактика в данном случае.
Спустя два года пациентка обратилась в клинику с жалобами на дискомфорт при пережевывании пищи потому что, что пломбы на жевательных зубах стали ниже уровня самой жевательной поверхности зубов. В чем причина произошедшего. Ваша тактика.
После наложения пломбы на жевательную поверхность 26 зуба, врач убедился в том, что пломба не достигает краев полости, замешал и внес новую порцию химического композита. В чем и ошибка и к чему может привести такая тактика постановки пломбы?
Пациент обратился в клинику с жалобами на то, что пломба в области одного из зубов фронтальной группы потемнела. Из записи, сделанной в истории болезни, выяснилось, что 1,5 года тому назад пациенту была наложена пломба из химического композита « Консайз». Какой должна быть тактика врача в настоящем случае ?

Домашнее задание

а) написать определение композитов;

б) перечислить положительные свойства композитов;

в) перечислить недостатки химических композитов.

Литература

Основная

Виноградова, Т.Ф. Методика применения композиционных материалов / Т.Ф. Виноградова, С. Уголева // Новое в стоматологии. — 1996 .- №3. — С. 25.
Иоффе, Е. Композиты – вчера, сегодня и завтра (Обзор) / Е. Иоффе // Новое в стоматологии. — 1995. — № 5. — С. 6-8.
Калинин, В.И. Основные направления создания современных пломбировочных материалов на базе ТОО «Стомахим» / В.И. Калинин, Ю.В. Николаев // Новое в стоматологии. — 1995. — № 2. — С. 7-9.
Композиционные пломбировочные материалы / В.И. Лукьяненко [и др.]. — Л, 1988. — 160 с.
Леонтьев, В.К. Новые стоматологические материалы: возможности и обязанности стоматолога / В.К. Леонтьев, В.М. Безруков // Новое в стоматологии. — 1995. — № 1. — С. 4-6

Развитие материалов для пломбирования зубов Профессор Антонина Политун

Пломбирование-метод восстановления анатомической формы и функции зубов, разрушенных кариозным процессом Термин «пломба» -от латинского названия «свинец» — «plumbum»

Материалы: исторические этапы I в. н. э. – пломбирование свинцом Другие материалы — с пластическими свойствами 1826 г. – ртутно-серебряная амальгама (Парит) 1870 г. – цементы 1935 -1952 гг. – акрилаты (пластмассы) 1962 г. – композиты 1989 – компомеры полимеры 1990 г. – ормокеры 2011 г. – гиомеры

Цементы: Неорганические цементы (1870) Поликарбоксилатные цементы (1965) Стеклоиномерные цементы (1965)

Металлы: Свинец, олово (1728) Листовое золото (1480) Амальгама (1826)

Полимеры: Акрилаты – 1935 -1952 Композиты – 1962 Компомеры – 1989 Ормокеры Гиомеры

Цементы Классификация (по составу, способу твердения, назначению) По химическому составу: Водные: Неорганические Цинк-фосфатные Силико-фосфатные Полимерные Поликарбоксилатные Стеклоиномерные Кислотно-основного твердения Двойного твердения

Неводные Цинкоксидэвгенольные Кальцийгидроксидные Полимерные

По назначению Для фиксации Для основ /прокладок Для восстановления/пломбирования Временного Постоянного

Полимерные пломбировочные материалы Полимеры – вещества, состоящие из длинных цепочек ковалентно связанных единиц – мономеров, содержащих углерод, водород и др. Пломбировочные материалы, основу которых составляют полимеры, называют полимерными пломбировочными материалами.

Пластмассы (акрилоксид, карбодент, «Стома» ) Композиты – вещества, состоящие из разнородных составных частей: органической полимерной матрицы, неорганического наполнителя и связующего слоя (силана). Отличие композита от пластмасс – наличие связующего слоя, соединяющего два разнородных соединения в один материал.

Полимеризованный композит – инертное, не токсическое вещество, не требует изолирующих прокладок. Органическая полимерная матрица Содержит мономер БИС-ГМА (бисфенолглицидилметакрилат) БИС-ГМА – мономер с большой молекулярной массой, способен образовывать длинные цепочки, которые охватывают наполнитель.

Свойства: Твердеет при комнатной температуре и наличии катализатора за 3 мин. Полимеризационная усадка -5% Определяет пластичность композита, биосовместимость, адгезивные свойства; Влияет на прочность, цветостабильность композита, степень его полимеризации Модификации БИС-ГМА: уретандиметакрилат триэтиленгликольдиметакрилат и др.

Наполнитель Придает композиту свойства: Прочность Усадка Устойчивость к стиранию Цветостабильность

Виды: Кварц (плавленый и кристаллический) Алюмосиликатное и борсиликатное стекло Диоксид кремния Аеросил и др.

Определяют наполнитель по массе и объему Массовая доля превышает обменную на 1015% (неорганический наполнитель тяжелее жидкого мономера) Размер частиц варьирует от 0, 01 до 45 мкм. Чем крупнее частицы – тем выше прочность, однако они образуют шероховатую поверхность (повышенная истираемость антагониста) Маленькие – повышенная полируемость но ухудшают прочность, водопоглощение Форма частиц (игольчатый-прочность, крупный –пластичность, полируемость).

Связующий слой Чаще – это силан, который наносят на поверхность неорганического наполнителя еще до смешивания с матрицей. Силан — кремнийорганическое соединение, биполярное. Образует химическую связь с неорганическим наполнителем, а также с органической матрицей

Такая связь обеспечивает: Однородность Прочность Износостойкость композита

NB! Все композиты полимеризуются по свободнорадикальному типу. Свободные радикалы образуются под влиянием тепловой, химической или фотохимической реакции. Отсюда: композиты химического и фотохимического отверждения

NB! Полимеризация никогда не происходит на 100% (послойное соединение) Реакция полимеризации ингибируется кислородом, т. е. на поверхности композита всегда образуется слой, ингибированный кислородом. Отверждение также блокирует перекись водорода, эвгенол и др. Композиты химического отверждения Это системы : паста-паста порошок-жидкость Один из компонентов содержит Химический активатор Другой – инициатор полимеризации (катализатор) Химические композиты чувствительны к температуре, времени хранения Особенности химической полимеризации Происходит одновременно по всему объему; Усадка направлена к «центру полимеризации»

Композиты световой активации (светоотверждаемые, фотополимеры, гелиоматериалы) Это однокомпонентные пасты. Полимеризуются под действием света (голубой) с длиной волны 450 -550 нм. Под действием света фотоиннициатор распадается, вызывая реакции, образующие свободные радикалы, которые формируют полимерные цепи Глубина полимеризации от 2 до 10 мм одновременно по всей толщине

Преимущества перед химическими Высокая прочность «командная» полимеризация Высокая цветостабильность Экономичность Удобство в работе Высокая эстетичность Возможность воссоздания множества оттенков цвета

Особенности фотокомпозитов: Различная опаковость (прозрачность) Аналог дентина — опаковые тона Аналоги эмали – эмалевые тона Аналоги режущего края – тона режущего края

По прозрачности они различаются на 20 -30% Опаковые тона – «отражают» свет, подобно дентину; Эмалевые тона – «рассеивают» свет Режущего края – «преломляют» и слегка «рассеивают» свет.

Полимеризационная лампа (галогеновые, диодные, плазменные, лазерные установки для получения голубого света Состоит из: источника света блока световода Средняя мощность светового потока – 300 м. Вт/см² Световод располагают ближе к поверхности материала (удаление на 5 мм снижает полимеризацию на 30%) Защита глаз (защитные очки, экран)

Классификация композитов По размеру частиц наполнителя Макронаполненные Мининаполненные Гибридные По плотности Обычной (средней) плотности Высокой плотности (пакуемые) Низкой плотности (текучие, жидкие) По клиническому назначению Для пломбирования передних зубов Для пломбирования жевательных зубов Универсальная

Макронаполненные композиты (макрофилы) Содержание наполнителя (кварц)-70 -80% по массе. Свойства: Высокая прочность Малая усадка Низкая абразивная устойчивость Плохая цветостойкость Шероховатая поверхность (накапливается налет) Рекомендуются для пломбирования полостей III, IV и V класса Примеры: «Evicrol Dental Spofa Consise 3 M

Микронаполненные композиты (микрофилы) Размер частиц – 0, 03 -0, 5 мкм. Наполнитель – оплавленный кремний Свойства: Низкое содержание наполнителя – 4050% Прекрасно полируются до блеска эмали Компенсация высокой усадки за счет введения предполимеризата (полимеризованные частички) Невысокая прочность (недостаток) Высокий коэффициент термического расширения.

Показания к использованию: Передние зубы Зубы без высокой жевательной нагрузки Примеры : «Heliomolar» (Vivadent) «Silux plus» , «Filtek A-110» (3 M) «Durafill VS» (Kulzer) «Amelogen Microfill» (Ultradent)

Мининаполненные композиты Свойства: Степень наполнения – 80 -85% по массе Размер частиц 1 -5 мкм (есть и другие частицы (0, 5 -10, 0 мкм), заполняющие пространство между основными Высокая прочность Устойчивость к истиранию Отполировать до блеска невозможно

Показания: пломбирование I и II классов Примеры: «Prisma Fil» (Дентсплай) «Bis. Fil II» (Bisco) «Visio Fils» (ESPE) «Призма» (АО «Стома Dent» )

Гибридные композиты Содержат частицы мини- и микронаполненных композитов. Содержание наполнителя по массе – 7580% Размер большинства частиц 0, 5 -1 мкм, а также частицы 0, 1 -3 мкм Свойства: Высокая прочность Устойчивость Хорошо полируются Хорошие эстетические свойства

Показания к применению: пломбирование полостей всех классов Примеры: «Prisma TPH» «Spectrum TPH» Dentsply «Esthet X» «Z-100» 3 M «Filte. K Z-250» «Herculite HRV» Kerr «Prodigy» «Point-4» «Charizma» (Kulzer) «Arabesk» (Voco)

Витример набор 33031 (30г) | Зубастик

Пломбировочный материал Vitremer™ — единственный в мире стеклоиономерный материал, обладающий уникальным тройным механизмом полимеризации.

В процессе полимеризации данного материала одновременно протекает три реакции отверждения:
Классическая стеклоиономерная реакция – длится 24 часа, обеспечивает химическую адгезию, биосовместимость, выделение фтора
Световая полимеризация – позволяет уже в процессе пломбирования добиться высокой прочности цемента и завершить реставрацию с использованием композита в одно посещение
Химическое отверждение – благодаря микрокапсулам с каталитической системой. При замешивании капсулы раздавливаются, активируется катализатор, созревание цемента происходит через 4 – 6 минут, обеспечивая возможность вносить в полость любую порцию цемента и завершать реставрацию с использованием композита в один прием
Тройной механизм полимеризации гарантирует полноценное и равномерное отверждение всего объема материала независимо от толщины слоя и качества полимеризации.
Возможность вносить материал большими порциями (особенно актуально при реставрации депульпированных зубов)
Активное выделение фтора
Высокая компрессионная прочность
Высокая износоустойчивость
Отличное краевое прилегание
Прочная химическая связь с патологически изменённым дентином
Внесение материала одним блоком, а не послойно
Возможность вносить материал в полость с помощью пистолета — диспенсера
Возможность приступать к обработке реставрации сразу после фотополимеризации
Восстановление зубов из разных функциональных групп
Пакуемость
9 различных оттенков
Опаковость, сходная с натуральным дентином
Специальные оттенки для ортопедии и детской стоматологии
Нулевая растворимость
Показания к применению стеклоиономерного материала Vitremer™:
Пломбирование полостей I и II класса
Пломбирование полостей III и V класса
Лечение пожилых пациентов и пациентов с низким гигиеническим индексом
Лечение при некариозных поражениях зубов
Пломбирование при кариесе корня
Пломбирование молочных зубов
Надстройка культи
Построение основы при сэндвич-технике
Закрытие перфорационных дефектов
Санация под наркозом
Использование стеклоиономерного цемента Vitremer™ в сэндвич-технике
Одно из ведущих показаний для применения стеклоиономерного цемента Vitremer™ – «сэндвич-техника». Эта методика позволяет добиться максимального кариесстатического эффекта, снижения постоперативной чувствительности, а также снижает расход композитного материала. Использование стеклоиономерного цемента Vitremer™, благодаря его тройному отверждению, позволяет закончить реставрацию с применением «сэндвич-техники» в одно посещение.

Перед дозированием встряхните ёмкость с порошком
Дозируйте 1 капля :1 ложка
Замешивайте 45 сек
Рабочее время (включая время смешивания) 3:00 мин
Фотополимеризуйте 40 сек
При использовании в качестве самостоятельного пломбировочного материала нанесите слой финишного лака, и фотополимеризуйте 20 сек
Ознакомительный набор
6 флаконов с порошком (5 г) в ассорт. с оттенками A3, A4, C2, C4, Pedo, Blue,
1

Новый композит Pd / GdCrO3 для фотокаталитического восстановления нитрата до N2 с высокой селективностью и активностью

Основные характеристики

•: 1 мас.% Pd / GdCrO ₃ обеспечивает высокую скорость удаления нитрата и селективность до N ₂.
•: Отрицательное значение CB GdCrO ₃ непосредственно электронно запускает каталитическое восстановление нитрата.
•: Перенос электронов от CB GdCrO ₃ на Pd улучшает использование носителей заряда.
•: Механизм восстановления нитрита на поверхности Pd увеличивает селективность до N ₂.
•: Мы разработали эффективный способ повышения фотокаталитической активности и селективности до N ₂.

Реферат

Хотя фотокаталитическое восстановление нитрата в последнее время привлекает большое внимание, нежелательные промежуточные продукты (нитрит и аммоний) ограничивают его применение на практике. В этом исследовании был успешно синтезирован новый композит Pd / GdCrO ₃ для фотокаталитического восстановления нитрата до N ₂ с высокой селективностью.По сравнению с TiO ₂ (P25), GdCrO ₃, Ag / GdCrO ₃ и Cu / GdCrO ₃, 1 мас.% Pd / GdCrO ₃ обеспечивает более высокую степень удаления нитрата (98,7%) и селективность по N ₂ (100%). Константа кинетики 1 мас.% Pd / GdCrO ₃ была в два раза выше, чем у P25. Даже после шести циклов 1 мас.% Pd / GdCrO ₃ все еще оставался высокой скоростью фотокаталитического восстановления нитрата (95,5%) и селективностью по N ₂ (98,4%).Такие преимущества были приписаны не только отрицательному значению зоны проводимости GdCrO ₃, но также и сокатализирующему эффекту Pd. С одной стороны, наночастицы Pd улучшили использование носителей заряда GdCrO ₃. С другой стороны, нитрит легко восстанавливается до NO * на поверхности наночастиц Pd с последующей стадией разложения до N * и O *, а затем восстановление нитрита вблизи N * может дать N ₂ O * который предпочтительно преобразовать в N ₂.Соответственно, высокая концентрация первоначально накопленного нитрита может повысить вероятность контакта N * с нитритом, что повысит селективность N ₂. Кроме того, эксперименты с электронным парамагнитным резонансом и поглотителем дырок показали, что как фотогенерированные электроны, так и CO ₂ — играют важную роль в процессе фотокаталитического восстановления, предполагая механизм, отличный от P25, где нитрат в основном восстанавливается CO ₂ -. Таким образом, настоящая работа не только подготовила многообещающий фотокатализатор для восстановления нитратов в процессе очистки воды / сточных вод, но также предоставила простой и эффективный способ повышения фотокаталитической активности и селективности фотокатализаторов к N ₂.

Ключевые слова

Pd / GdCrO ₃

Фотокаталитическое восстановление

Нитрат

Селективность

N ₂

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Цитирование статей

Произошла ошибка при настройке вашего пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Создание композитного фотокатализатора со значительно улучшенными фотокаталитическими характеристиками за счет комбинации гомоперехода с гетеропереходом

Twinned BiPO ₄ , как подтверждено, демонстрирует более высокие характеристики, чем чистый однофазный BiPO ₄ (HBIP) из-за образования гомосоединения между моноклинным BiPO из монацита ₄ (nMBIP) и моноклинный BiPO ₄ (mMBIP).В настоящем исследовании дальнейшее стимулирование фотокаталитической активности двойникового BiPO ₄ было достигнуто за счет связывания с BiOCl из-за образования множественных переходов со структурой лестничных зон. Результаты показали, что фотокаталитическая активность двойникового BiPO ₄ увеличилась в 8,7 и 2,5 раза по сравнению с исходным BiPO ₄ в отношении разложения метилового оранжевого (MO) и ацетаминофена (ACE) соответственно, в то время как Фотокаталитическая активность полученного многопереходного образца увеличилась 35.В 7 раз и 59,5 раз по сравнению с двойниковым BiPO ₄ для деградации MO и ACE, соответственно. Спектры XRD и комбинационного рассеяния показали, что композиты демонстрируют характерные пики BiOCl и BiPO ₄ , включая nMBIP и mMBIP. В дополнение к гомопереходу между nMBIP и mMBIP, гетеропереход между двойниковым BiPO ₄ и BiOCl был подтвержден в композитах с помощью ПЭМ и HRTEM. Усиленный перенос и разделение фотовозбужденных носителей заряда были приписаны синергии между гомопереходом и гетеропереходом в композите, которые измерялись переходным откликом фототока, EIS и PL.Следовательно, соответствующие фотокаталитические характеристики были заметно улучшены. Эта работа обеспечивает новую концепцию для разработки новых фотокатализаторов с множественными переходами как с гомо-, так и с гетеропереходами для эффективного удаления загрязняющих веществ при обновлении окружающей среды.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Перспективный катализатор фото-восстановления CO 2

Графен Том 05 No.02 (2016), Идентификатор статьи: 65962,6 стр.
10.4236 / graphene.2016.52010

Аминофункциональный восстановленный композит оксид графена-оксид меди (I): перспективный катализатор фото-восстановления CO ₂

Srijita Basumallick

Химический факультет Национального технологического института, Агартала, Индия

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Поступила 20.03.2016 г .; принято 24 апреля 2016 г .; опубликовано 27 апреля 2016 г.

РЕФЕРАТ

В данной статье была предложена простая стратегия синтеза нового композитного фотокатализатора, включающего аминофункциональный восстановленный оксид графена и Cu ₂ O. Роль этого композитного катализатора в фото восстановлении CO ₂ была проанализирована, и было показано, что как аминогруппы, так и восстановленный оксид графема участвуют в увеличении квантового выхода процесса фото восстановления.

Ключевые слова:

Восстановленный оксид графена, фотокатализатор, оксид меди

1. Введение

В последние годы оксид графена (GO) и частично восстановленный оксид графена (rGO) привлекают внимание как катализаторы нового поколения из-за их высокой удельной поверхности с уникальной графитированной базисной плоской структурой, обладающей превосходными электрическими, механическими и термическими свойствами [1 ] [2]. Смачиваемость и доступность подложек по активной поверхности увеличиваются за счет появления поверхностных оксидов, как в случае GO / rGO.Это приводит к лучшему диспергированию металлов или наночастиц оксидов металлов на поверхности катализатора GO / rGO [3] [4].

Присутствие остаточных кислородных групп на восстановленном оксиде графена (rGO) увеличивает каталитическую активность rGO [5] [6]. Он помогает в реакциях протонирования / депротонирования и электронирования / деэлектронизации, которым способствуют эти функциональные группы rGO. Интересны некоторые недавние работы по наночастицам ― графену или композитам rGO. Как правило, эти композиты получают совместным восстановлением оксида графена и соли-предшественника металла химическим методом с использованием NaBH ₄, гидразингидрата, этиленгликоля и т. Д.в качестве восстановителей [7] [8]. Sharma et al. [6] синтезировали восстановленные композитные электрокатализаторы оксид графена / платина, используя быстрый и экологичный процесс получения полиолов с помощью микроволнового излучения. Одним из лучших экологически безопасных методов является электрохимическое восстановление [9] оксида графена до rGO, что является перспективным и более экологичным способом получения rGO. Нанокомпозиты rGO-оксида металла были описаны [10] [11] как эффективный фотокатализатор / электрокатализатор для восстановления CO ₂.

Двуокись углерода — основной продукт сгорания ископаемого топлива.В условиях быстрой урбанизации и индустриализации тенденция к увеличению атмосферного CO ₂ вызывает тревогу [12]. Естественного фотосинтетического пути недостаточно для восстановления баланса CO ₂. Для решения поставленных задач необходимо изучить дополнительные крупномасштабные пути сокращения выбросов CO ₂. Кроме того, если продукты восстановления представляют собой подходящие виды топлива, их можно использовать для производства электроэнергии в топливных элементах. Окисление топлива является термодинамически и кинетически благоприятной реакцией.Но восстановление CO ₂ до топлива является термодинамически невыгодным и требует солнечной энергии или электроэнергии для преодоления этого термодинамического барьера. Это также кинетически сложная реакция из-за высоких энергий активации этих реакций. Таким образом, для фото-восстановления или электровосстановления CO ₂ требуются эффективные фотокатализаторы или электрокатализаторы для его преобразования в пригодное для использования топливо. В естественной фотосинтетической реакции восстановление CO ₂ происходит в темной фазе или в углеродном цикле, катализируемом ферментом RUBP.В лабораторных условиях CO ₂ восстанавливается на каталитической поверхности непосредственно солнечным светом в присутствии подходящего катализатора. Используемые катализаторы бывают следующих типов: (i) полупроводниковые металлооксидные катализаторы; (ii) композиты оксид металла-органическое соединение, такие как полипирол-оксид меди; (iii) комплексы металл-органическое соединение; (iv) ферментные катализаторы; (v) металл / оксид металла в присутствии органических аминов. Хотя первые четыре типа катализаторов хорошо обсуждались в различных обзорах [13], дискуссии о металло-оксидных фотокатализаторах / электрокатализаторах, опосредованных аминовыми соединениями, ограничены.Недавно мы сообщили [13], что наноразмерный оксид Cu (I), покрытый деполимеризованным хитозаном, является отличным электрокатализатором и фотокатализатором для восстановления CO ₂. Мы объяснили [14] [15] уникальную роль аминогрупп в хитозане в улучшении электрокаталитической эффективности Cu ₂ O, предполагая его способность уменьшать реакцию выделения водорода. Совсем недавно [16] аминофункциональный GO-Cu ₂ O был использован в качестве фотокатализатора для фотообесцвечивания некоторых красителей.Tang et al. [11] сообщили о фото восстановлении CO ₂ композитом rGO-Cu ₂ O. Эти авторы показали, что эффективность этого композитного катализатора увеличена в шесть раз по сравнению с катализатором Cu ₂ O, и подчеркнули положительную роль rGO в процессе фото восстановления CO ₂. Но в то же время они отметили превращение фотокатализатора в CuO путем фотоокисления Cu (I) до Cu (II). Фотоокисление происходит на дырке полупроводникового катализатора.Таким образом, фотокоррозия Cu ₂ O представляет собой серьезную проблему, требующую решения. Это побуждает нас разработать новый катализатор с амино-функционализированными композитами rGO-Cu ₂ O, чтобы аминогруппы могли легко окисляться с образованием ненасыщенных соединений, которые можно регенерировать, защищая от фотокоррозии Cu ₂ O. Насколько нам известно, нет сообщений о восстановлении rGO-Cu ₂ O, фотокатализируемом с помощью аминогрупп, отсутствует.

2.Экспериментальная секция

Получение аминофункционального оксида графена (GO)

Оксид графита получают по методу Хаммера [17]. В типичном протоколе 2 г хлопьев графита смешивали с 1,0 г NaNO ₃ и 50 мл серной кислоты в химическом стакане и интенсивно перемешивали. Смесь выдерживали при 0 ° C на ледяной бане в течение 5 минут. К указанной выше смеси через небольшие промежутки времени добавляют 6 г KMnO ₄, и во время добавления температуру реакции обычно поддерживают ниже 20 ° C.Затем температуру повышают до 30–35 ° C и поддерживают в течение 30 минут. Смесь постепенно становилась пастообразной, и выделялось небольшое количество газа. Добавляли 15 мл воды, температуру дополнительно повышали до 98 ° C и перемешивали еще 15 минут. Добавляют 30 мл воды и 2 мл 30% H ₂ O ₂, чтобы обеспечить восстановление остаточного перманганата и MnO ₂ до бесцветного растворимого сульфата марганца. Суспензию фильтруют, остаток собирают и последовательно промывают деионизированной водой, EtOH и 3% HCl.Затем его сушат в духовке при 40 ° C в течение 12 часов.

Оксид графена (GO) получают путем суспендирования 0,020 г оксида графита в 40 мл деионизированной воды и обработки ультразвуком в течение 1 часа для отшелушивания. Гомогенную смесь центрифугируют при 3000 об / мин в течение 30 минут, чтобы получить раствор супернатанта без оседания. После декантации надосадочного раствора остаток промывают, сушат и характеризуют.

Оксид графена (0,01 г) помещают в небольшой гидротермальный реактор, смешивают с раствором диметилтетраэтилендиамина NN и нагревают в течение 30 минут при 800 ° C, во время этого процесса получают аминофункциональный ГО с помощью следующей реакции.

ОГ, функционализированный аминогруппами, затем отбирают в круглодонную колбу, смешивают с раствором CuSO ₄ (0,1 М) и добавляют NH ₂ OH ∙ HCl в качестве восстановителя, всю смесь перемешивают с помощью магнитной мешалки при 50 ° C в течение 2 ч реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и центрифугируют. Остаток промывают деионизированной водой и повторно диспергируют для исследования фото восстановления CO ₂. Сформированные таким образом композитные частицы были в первую очередь охарактеризованы исследованиями в УФ-видимом диапазоне, SEM и EDX.

3. Результат и обсуждение

Приготовление оксида графита из графитового порошка методом Хаммерса является обычным протоколом такого приготовления. Но расслоение оксида графита до оксида графена (GO) зависит от условий обработки ультразвуком. Степень отшелушивания зависит от частоты и времени отшелушивания. Можно упомянуть, что сильно расслоенные листы могут подвергаться агломерации, образуя агрегированные коллоидные дисперсии.

Аминофункциональный ГО (AGO) получают по хорошо описанному протоколу; однако во время реакции гидротермальной аминофункционализации были приняты меры предосторожности.

На рис. 1 (а) показаны УФ-видимые спектры очень разбавленных дисперсий GO в воде, видно, что GO не поглощает видимый свет, что указывает на то, что он не играет никакой роли на стадии поглощения света. Но композитная частица поглощает на длине волны 635 нм (рис. 1 (b)) из-за возбуждения электронов из валентной зоны Cu ₂ O в его зону проводимости (энергия запрещенной зоны Cu ₂ O составляет около 2,0 эВ). Это значение близко к сообщенному значению [11] для частиц rGO-Cu ₂ O, что указывает на то, что медь присутствует в виде Cu (I).

Изображение

СЭМ GO показано на рисунке 2 (а), которое указывает на наличие листовой структуры, но аналогичное изображение для композитных частиц показывает почти сферические частицы среднего размера 300 нм. Данные EDX указывают на присутствие C, O, N и Cu в композитной частице.

Поскольку основная цель данной статьи — спрогнозировать роль аминогрупп и rGO в каталитическом восстановлении CO ₂, мы предлагаем логическую схему (рис. 3) для понимания вероятного механизма.Ключевая идея такого анализа заключается в том, что фотовозбужденный электрон из зоны проводимости оксида Cu (I) легко захватывается rGO [11] и переносится на адсорбированный CO ₂ (как показано на рисунке 3). Дырки в валентной зоне Cu ₂ O будут поглощаться [18] электронами аминов, присоединенных к rGO. Хорошо известно, что аминосоединения действуют как жертвенные доноры электронов в фотокаталитических реакциях. При этом аминосоединения окисляются до ненасыщенных соединений (показанных на рисунке 3), которые трудно [18] регенерировать in situ.Но здесь фотогенерированный водород [19] на поверхности rGO может регенерировать принесенный в жертву амин простым химическим восстановлением. Недавно [19] сообщалось об электрокаталитическом восстановлении CO ₂ на полипироле, нагруженном Cu, эти авторы предложили образование адсорбированного атома H на поверхности полипирола, который химически восстанавливает адсорбированный CO ₂.

Фотовозбужденный перенос электрона из зоны проводимости Cu ₂ O через rGO к адсорбированному CO ₂ хорошо объяснен [11].Фактически, электронирование CO ₂ до анион-радикала затруднено, но электронирование с помощью протонов с образованием-

Образование муравьиной кислоты [CO ₂ + 2H ⁺ + 2e = H ₂ CO ₃] происходит при гораздо более низком потенциале. Но реакция окисления воды на дырочном участке чрезвычайно сложна [20] по сравнению с поглощением дырок жертвенным амином, поэтому амин, функционализированный аминогруппой, является лучшим выбором.

Схема значительно уменьшит реакцию фото-возбужденной электронно-дырочной рекомбинации, главную ловушку увеличения квантового выхода фотохимического процесса на поверхности полупроводников.Совсем недавно было предложено возможное использование возобновляемого амина для фотокаталитического восстановления CO ₂ на Pt [18].

(а) (б)

Рис. 1. УФ-видимые спектры дисперсий GO в воде (а) и композита Cu ₂ O в воде (б).

(а) (б)

Рис. 2. СЭМ-изображение композита GO (а) и Cu ₂ O в воде (б).

Рис. 3. Схема синтеза композита амино-rGO-Cu ₂ O и их фотокаталитическая реакция восстановления CO ₂.

Сообщается, что гомогенный катализатор усиливает восстановление CO ₂ за счет образования растворимого аддукта CO ₂ -катализатора с меньшим кинетическим барьером для процесса переноса электронов. Между тем, как известно, гетерогенный катализатор имеет низкую эффективность из-за низкой адсорбции CO ₂ на его поверхности. Но наличие аминогрупп на каталитической поверхности увеличивает адсорбцию CO ₂. Таким образом, предлагаемый комбинированный композит восстановленного оксида графена, функционализированного амином, Cu (I) -оксид будет служить идеальным фотокатализатором для восстановления CO ₂.

4. Заключение

Основываясь на наших первичных исследованиях и критическом анализе, мы впервые представили простую стратегию синтеза нанокомпозитного фотокатализатора rGO-Cu ₂ O с аминогруппами и проанализировали, что как rGO, так и аминогруппы играют важную роль в увеличение квантового выхода фотокаталитического восстановления CO ₂. Разработка будущих композитных фотокатализаторов, содержащих rGO, Cu ₂ O и аминосоединения, безусловно, поможет снизить фотокоррозию Cu ₂ O.

Благодарности

SBM благодарит HOD, Chemistry, NITA за оказание необходимой поддержки.

Цитируйте эту статью

Srijita Basumallick, (2016) Аминофункциональный восстановленный композит оксида графена-оксида меди (I): перспективный катализатор фото-восстановления CO ₂. Графен , 05 , 90-95. DOI: 10.4236 / графен.2016.52010

Список литературы

1. Чжу, Ю., Мурали, С., Цай, В., Ли, X., Сук, Дж. У., Поттс, Дж. Р., Руофф, Р. (2010) Графен и оксид графена: синтез, свойства и приложения. Дополнительные материалы, 22, 3906-3924. http://dx.doi.org/10.1002/adma.201001068

2. Гейм, А.К. и Новоселов К. (2007) Возвышение графена. Материалы природы, 6, 183-191. http://dx.doi.org/10.1038/nmat1849

3. Эда, Г., Фанчини, Г. и Чховалла, М. (2008) Ультратонкие пленки большой площади восстановленного оксида графена как прозрачный и гибкий электронный материал.Природа Нанотехнологии, 3, 270-274. http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2008.83

4. Ли, X., Chen, W.X., Zhao, J., Xing, W. и Xu, Z.D. (2005) СВЧ-полиоловый синтез катализаторов Pt / CNT: влияние pH на размер частиц и электрокаталитическую активность для электроокисления метанола. Карбон, 43, 2168-2174. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2005.03.030

5. Sieben, J.M., Duarte, M.M.E. и Mayer, C.E. (2009) Электроокисление метанола на Pt [BOND] Ru наноструктурированных катализаторах, электроосажденных на электроактивированных углеродных волокнистых материалах.ChemCatChem, 2, 182–189. http://dx.doi.org/10.1002/cctc.2003

6. Sharma, S., Ganguly, A., Papakonstantinou, P., Miao, X., Li, M., Hutchison, JL, Delichatsios, M. и Ukleja, S. (2010) Быстрый микроволновый синтез CO Толерантные платиновые электрокатализаторы на основе восстановленного оксида графена для окисления метанола. Журнал физической химии C, 114, 19459–19466. http://dx.doi.org/10.1021/jp107872z

7. Го, С., Вэнь, Д., Чжай, Ю., Дун, С.и Ван Э. (2010) Ансамбль платиновых наночастиц на основе гибридного нанопласта: один горшок, быстрый синтез и использование в качестве нового электродного материала для электрохимического зондирования. АСУ Нано, 4, 3959-3968. http://dx.doi.org/10.1021/nn100852h

8. Кунду, П., Нетравати, К., Дешпанде, П.А., Раджамати, М., Мадрас, Г. и Равишанкар, Н. (2011) Сверхбыстрый путь с помощью микроволнового излучения к сверхтонким наночастицам Pt без поверхностно-активных веществ на графене: Синергетический механизм совместного восстановления и высокая каталитическая активность.Химия материалов, 23, 2772-2780. http://dx.doi.org/10.1021/cm200329a

9. Шао Ю., Ван Дж., Энгельхард М., Ванга С. и Лин Ю. (2010) Простое и контролируемое электрохимическое восстановление оксида графена и его применения. Журнал химии материалов, 20, 743-748. http://dx.doi.org/10.1039/B917975E

10. Hsu, H.C., Shown, I., Wei, H.Y., Chang, Y.C., Du, H.Y., Lin, Y.G., Tseng, C.A., Wang, C.H., Chen, L.C., Lind, Y.C. и Чен К.Х. (2013) Оксид графена как перспективный фотокатализатор конверсии CO2 в метанол. Nanoscale, 5, 262-268. http://dx.doi.org/10.1039/C2NR31718D

11. Ан, Х., Ли, К. и Танг, Дж. (2014) Композиты Cu2O / восстановленного оксида графена для фотокаталитического преобразования CO2. ChemSusChem, 7, 1086-1093. http://dx.doi.org/10.1002/cssc.201301194

12. http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/

13. Ван, В. Н., Сулис, Дж., Янг, Ю.Дж. И Бисвас П. (2014) Сравнение систем фотовосстановления CO2: обзор. Исследование аэрозолей и качества воздуха, 14, 533-549. http://dx.doi.org/10.4209/aaqr.2013.09.0283

14. Басумаллик, С. и Сантра, С. (2014) Наночастицы оксида меди, покрытые хитозаном: новый электрокатализатор для снижения выбросов CO2. RSC Advances, 4, 63685-63690. http://dx.doi.org/10.1039/C4RA12696C

15. Basumallick, S. (2015) Фотокаталитическое восстановление CO2 до этанола. Журнал передовых химических наук, 1, 53-55.

16. Чакраварти А., Бховмик К., Мукерджи А. и Де Г. (2015) Наночастицы Cu2O, закрепленные на нанолисте графита, функционализированного амином: потенциальный катализатор многократного использования. Ленгмюр, 31, 5210-5219. http://dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.5b00970

17. Hummers, W.S. и Ofmann, R.E. (1958) Получение оксида графита. Журнал Американского химического общества, 80, 1339-1339. http://dx.doi.org/10.1021/ja01539a017

18.Ричардсон, Р.Д., Холланд, Э.Дж. и Карпентер, Б. (2012) Возобновляемый амин для фотохимического восстановления CO2. Химия природы, 3, 301-303. http://dx.doi.org/10.1038/nchem.1000

19. Ayd1na, R., Dogan, H.O. и Келели, Ф. (2013) Электрохимическое восстановление диоксида углерода на медном электрокатализаторе с полипирролом при комнатной температуре и высоком давлении в метаноле. Прикладной катализ B: Окружающая среда, 140-141, 478-482. http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2013.04.021

20.Ллорет-Филлол, Дж. И Костас, М. (2016) Окисление воды: High Five Iron. Nature Energy, 1, 16023. http://dx.doi.org/10.1038/nenergy.2016.23

Возможность вторичной переработки отходов стекловолокна в качестве катализатора фотоокисления токсичных цитостатических микрозагрязнителей

Морфологический и структурный анализ SiO ₂ микроволокна, декорированные nanoTiO ₂ частиц

Анализ SEM, выполненный на микрофибриллах кремнезема, показал однородные и постоянные аспекты поверхности (Дополнение — Рисунок S.1), а также гладкая поверхность, характеризующаяся диаметром 12–13 мкм и длиной 100 мкм (Дополнение — Рисунок S.1.c).

Для прививки микрочастиц диоксида титана на микроволокна из диоксида кремния (Дополнение — Рисунок S.2.a.) последний был поверхностно активирован алкоксидами калия в соответствующих спиртах (метанол, этанол, пропанол и трет-бутанол). Активация создает первичные центры на микрофибриллах, которые впоследствии вводятся в среду для прививки диоксида титана (Дополнение — Рисунок 2.б).

Для прививки TiO ₂ на поверхность микроволокон диоксида кремния, как представлено в разделе « Процедура получения кварцевых волокон, декорированных TiO ₂ ^», были рассмотрены четыре системы: тетраметоксититанат / метиловый спирт. , тетраэтоксититанат / этиловый спирт, тетрапропоксититанат, пропиловый спирт и трет-бутилат титанат / трет-бутиловый спирт. Пара трет-бутилированный титанат / трет-бутиловый спирт была единственной системой, которая привела к адгезивной прививке и относительно хорошо распределенному диоксиду титана на поверхности кварцевых микроволокон (рис. 2).Как показано на рис. 2а, размер кварцевых микроволокон увеличился до 14 мкм из-за образования наноструктурированных микрочастиц диоксида титана размером 1–3,5 мкм на гладкой поверхности диоксида кремния.

EDX-анализ, выполненный на декорированных микроволокнах диоксида кремния (рис. 2b), подтвердил образование диоксида титана на поверхности кварца. Рентгеноструктурный анализ показал, что со структурной точки зрения украшение из диоксида титана, покрывающее микроволокна диоксида кремния, состоит из двух форм: анатаза и рутила (рис. 2с).Наночастицы диоксида титана имеют расчетные размеры агломерата 29 нм (фаза анатаза) и 33 нм (фаза рутила) для образования микрочастиц, что подтверждается изображениями SEM (рис. 2a).

Основываясь на конкретных свойствах каждой структурной фазы TiO ₂, существуют определенные области применения, такие как УФ-фильтры и фотокатализатор для формы анатаза или материалов с магнитными свойствами и катализатор для формы рутила. Ожидается, что полученный гибридный материал SiO ₂ — nanoTiO ₂ потенциально может действовать как активный фотокатализатор.Результаты рентгеноструктурного анализа показывают наличие обеих фаз: анатаза и рутила, покрывающих микроволокна диоксида кремния. Следовательно, необходимо было рассчитать соотношение между двумя структурными формами. Более высокое содержание рутиловой фазы, 68,9%, обеспечивало более высокую стабильность полученной композитной системы. Присутствие обеих фаз TiO ₂ может усилить фотокаталитическую активность. Известно лучшее фотокаталитическое поведение разновидностей анатаза. Однако наночастицы рутила, добавленные к наночастицам анатаза, могут улучшить разряд гидроксильных групп и перенос электронов ⁴⁰ и, как следствие, фотокаталитическую активность.

Три другие системы, рассматриваемые для синтеза, тетраалкоксититанат — спирт (см. Раздел 4.3.), Приводят к образованию неприлипающих наночастиц диоксида титана (рис. 3a – c).

Тепловой анализ

Полный термический анализ микроволокон SiO ₂ — с декором из диоксида титана и без него, подтвердил их стабильность (дополнительный материал, рисунок S.3.а). Остаточная масса 99,25% указывает на то, что в конечном итоге следы воды или группы -ОН с поверхности теряются (рисунок S.3.a). Образец SiO ₂ -TiO ₂ показал потерю массы в трех интервалах (рисунок S.3.b). Первая потеря массы 2,98%, произошедшая от температуры окружающей среды до 175 ° C, может быть связана с удалением молекул воды (или другого летучего растворителя) и слабосвязанных -ОН групп с поверхности частицы ^41,42.

В диапазоне 175–340 ° C произошла окислительная деструкция, и образец потерял 3.77% от его веса. Экзотермический эффект, возникающий во время термического процесса, имел максимальную скорость разложения при 280,2 ° C и площадь 232,5 Дж / г. Скорее всего, это термическое разложение вызвало сжигание некоторых остатков органических прекурсоров, используемых в синтезе (Рисунок S.3.b).

Последняя медленная потеря веса (0,95% в диапазоне 340–480 ° C и 1,13% остатка до 900 ° C) происходит из-за термолиза следов аморфного углерода, оставшихся от окислительной деструкции. Также небольшой экзотермический эффект от 340 до 465 ° C, с максимумом при 415.3 ° C, и была зафиксирована площадь 34,61 Дж / г. Это вызвано как медленным окислением углерода, так и превращением анатаза в фазу рутила ⁴³. Последнее фазовое изменение представлено в литературе в диапазоне от 350 до 1175 ° C в зависимости от метода синтеза, размера наночастиц или наличия примесей ⁴³.

Электрокинетическая исследований

Изменения дзета-потенциала вызываются адсорбцией, ионизацией или обменом химических веществ.Таким образом, когда дзета-потенциал (ξ) уменьшается (его модуль), тогда система характеризуется высокой ионной силой, что означает присутствие значительного количества носителей заряда. В общем, когда pH уменьшается, поверхностный заряд становится более положительным, в то время как увеличение pH диктует более отрицательный заряд. Известно, что при погружении оксидов в водный раствор гидроксильные группы катионов металлов не изменяются, если раствор имеет значение pH в изоэлектрической точке (IEP) соответствующего оксида.В нашем случае IEP для TiO ₂ составил 4,2 мВ, а для кремнезема и микрофибры — 2,4 мВ. Как показано на рисунке S.4 дополнительных материалов. для полученных кварцевых волокон, декорированных nanoTiO _2,, величина ИЭП составляет 2,6 мВ. Экспериментальная работа проводилась при значении pH выше, чем IEP, в основной среде для синтеза и в сторону нейтральной во время фотокаталитических процессов.

В результате гидроксильная группа на поверхности будет диссоциировать, передав отрицательный заряд поверхности кварцевых микроволокон, украшенных TiO ₂, из-за образования частиц TiO ^— и SiO ^—.Природа гидроксила поверхности из микроволокон диоксида кремния, украшенных поверхностью TiO ₂, является важным фактором в фотокаталитическом процессе. Однако значение IEP низкое по сравнению со значениями, указанными в литературе ³⁸. Поскольку наш материал имеет IEP ниже 7, он имеет кислый характер. Более высокое значение дзета-потенциала может обеспечить стабильную суспензию, в то время как низкое значение (<10 мВ) приводит к ассоциации и нестабильности частиц. Для микроволокон диоксида кремния, украшенных TiO _2,, значение дзета-потенциала составляло 22 мВ.Поскольку высокое значение ξ обеспечивает максимальную диссоциацию функциональных групп, расположенных на поверхности, и дисперсию частиц, ожидается, что синтезированный композит будет иметь хорошо диспергированную суспензию, и химические вещества на поверхности будут легко диссоциировать.

БЭТ-анализ SiO ₂ микроволокна, декорированные nanoTiO ₂ частиц

В результате БЭТ-анализа была получена изотерма типа IV, рис. 5а, которая характерна для пористых адсорбентов с порами в области мезопор и макропор, охватывающими диапазон 1.5–100 нм. В соответствии с формой петли гистерезиса система демонстрирует изотерму типа h5, когда две ветви петли почти параллельны и горизонтальны в расширенном диапазоне относительного давления, а геометрия поры подобна узкой щели. фасонная конструкция.

Мезоструктурированные поры появились в результате осаждения нанотитана на кварцевые микроволокна при образовании пустот. В целом улучшенная фотокаталитическая активность обусловлена большой площадью поверхности (101.62 ± 1,38 м² / г) и объем пор.

UV — Vis — DRS анализ

Результаты анализа DRS для микроволокон диоксида кремния, привитых нанотитаном, показали ширину запрещенной зоны 3,37 эВ. Такие значения ширины запрещенной зоны могут быть связаны с кристаллическими характеристиками материала ^44,45, которые хорошо согласуются с рентгеновской дифрактограммой, рис. 2c. При прививке наночастиц TiO ₂ на микроволокна диоксида кремния для химического процесса:

$$ {\ rm {Ti}} {({\ rm {OR}})} _ {4} + {{\ rm { 4H}}} _ {2} {\ rm {O}} \ rightleftarrows {\ rm {Ti}} {({\ rm {OH}})} _ {4} + {\ rm {4R}} ({\ rm {OH}}) $$

(Я)

использовали избыток водного раствора, превышающий стехиометрическое соотношение.Эта ситуация приводит к нуклеофильной реакции между OH ^— (из молекул воды) и OR ^— (из молекул алкоксида), тем самым снижая возможность иметь негидролизованный OR ^— и, как следствие, кристаллизацию диоксида титана. одобренный.

Разновидность оксида титана, рутил, позволяет прямое продвижение электронов из валентной зоны в зону проводимости рутила при воздействии УФ-возбуждения, но при этом процесс сопровождается быстрой рекомбинацией электронно-дырочных пар.После комбинированных процессов существуют ограниченные носители заряда, которые могут участвовать в различных фотореакциях, происходящих на поверхностном уровне оксида. С другой стороны, разновидность анатаза, которая ведет себя как полупроводник с непрямой запрещенной зоной, позволяет генерировать больше дырок и электронов, доступных для фотореакций. Как следствие, рутил не очень эффективен в качестве катализатора по сравнению с анатазом, который представляет собой значительное количество электронов и дырок, достигающих его поверхности. Однако следует указать, что такое рассмотрение не принимает во внимание какое-либо влияние площади поверхности.

Диоксид титана, иммобилизованный на микроволокнах диоксида кремния, полученных в ходе этой работы, представляет собой обе разновидности TiO ₂, образующие фотокатализатор гетероперехода типа II ⁴⁰. Следовательно, специфические гетеропереходы анатаз-рутил присутствуют, когда происходит быстрый массоперенос, и эффективность разделения дырочных электронов является удовлетворительной. Основываясь на конкретных значениях потенциалов проводимости и валентной зоны, полученный состав привитого оксида титана допускает двустороннее смещение заряда между анатазом и рутилом: генерируемые дырки мигрируют между валентными зонами от анатаза к рутилу и фото- возбужденные электроны перемещаются между зонами проводимости от рутила к анатазу.Эти миграции зарядов вызывают увеличение количества электронов и дырок, что может улучшить общее поведение фотокатализатора ¹². Как обсуждалось ранее, фотокатализатор на основе оксида титана доказал свою эффективность при очистке загрязнителей сточных вод. Расширенное применение нано-TiO ₂ в качестве фотокатализатора ограничено из-за быстрой рекомбинации электронно-дырочной пары и большой запрещенной зоны ⁴⁴. В контексте усилий по преодолению этих недостатков полученные кварцевые волокна, декорированные TiO ₂, имеют меньшую ширину запрещенной зоны, что повышает фотокаталитическую активность.В полученном материале поток электронов происходит от кондиционированного микроволокна SiO ₂, характеризующегося более высокой шириной запрещенной зоны (3,61 эВ), по направлению к собственно полупроводнику n-типа TiO ₂, который имеет более низкое значение ширины запрещенной зоны (3,43 эВ). .

XPS исследований

Электронная плотность химического вещества влияет на значение его энергии связи. Уменьшение энергии связи означает более высокую концентрацию электронов.Как показано на рисунке 6, энергия связывания Ti 2p для микроволокна SiO ₂, покрытого нано-TiO ₂ снизилась до 458,0 эВ по сравнению с литературными данными ⁴⁶. Энергия связи указывает на изменение химического окружения и увеличение концентрации электронов на уровне Ti. В литературе сообщалось об увеличении энергии связи Ti2p для микроволокон диоксида кремния, привитых TiO ₂ ⁴⁶. Образовавшаяся связь Ti-O-Si включает перенос электронов от Ti и Si к кислороду, и, учитывая, что Si поставляет меньше электронов, чем Ti, уровень электронной плотности будет уменьшаться из-за переноса его электронов на кислород ⁴⁶.Различное поведение нашей системы SiO ₂ -TiO ₂ связано с применением различных методов синтеза. Можно считать, что у нас преобладают связи Ti-O-Ti. Принимая во внимание, что анализ XPS может предоставить информацию о поверхностных верхних слоях (глубина 10 нм), и у нас нет тонкопленочного осаждения нанотитана, а наноструктурированы микрочастицы в результате сканирующей электронной микроскопии, это означает, что обнаруженное присутствие Si был возможен из-за неполного покрытия микроволокна диоксида кремния наночастицами диоксида титана.Поэтому в определенной степени можно было предположить, что в любой области поверхности композита SiO ₂ микрофибра — нано TiO ₂ свой вклад в спектр РФЭС вносит только SiO ₂ или TiO ₂.

Спектры РФЭС (рис. 6) показывают сдвиг пика Si ⁴⁺ в сторону более низкой энергии связи (102,0 эВ) по сравнению с объемным SiO ₂ (103,3 эВ) ⁴⁷. Этот сдвиг поверхностной энергии связи SiO ₂ можно отнести к более низкой энергии связи Si, помещенного на границе раздела во время прививки TiO ₂ на SiO ₂, и к образованию связи Ti-O-Si. замена Si-O-Si связи.Хотя энергии связи для пиков Ti2p свидетельствуют о том, что титан находится в состоянии Ti ⁴⁺, наблюдается сдвиг в сторону более низких энергий связи от характерного значения для Ti ⁴⁺ / TiO ₂ в объеме 458,5 эВ. ⁴⁷ до 458,0 эВ для Ti2p _3/2, в то время как пик для Ti2p _1/2 находится при 463,4 эВ ^44,48. Кроме того, пик O1s был смещен в сторону более низких значений с максимумом при 529,5 эВ после увеличения плотности отрицательного заряда на уровне O, частично из-за более высокой степени ковалентности связи Si-O по сравнению с ионным характером связи Ti-O ⁴⁸.

Уменьшенное уменьшение значения энергии связи для Ti2p _3/2 поддерживает присутствие титана в его состоянии Ti ⁴⁺ ⁴⁹. Характерная структура спин-орбитального расщепления Ti2p с разделением между пиками 5,4 эВ была выделена в дополнительном материале, рисунок S6b соответствует данным, приведенным в литературе ⁴⁶. Такое поведение указывает на более низкую энергию связи для разновидностей титана по сравнению с основной массой диоксида титана. Энергии связи Ti2p и Si2p смещаются в сторону более низких значений, указывая на более высокую плотность заряда на Ti и Si после образования концевых связей Ti-O и Si-O.

Специфический сигнал для O1 является результатом наложения специфических полос как для оксидов, так и для гидроксила (дополнительный материал, рисунок S6a). Значения, характерные для энергии связи O1s в SiO ₂ (533,0 эВ) и TiO ₂ (529,9 эВ), а также вклад OH ^— (531,0 эВ) также хорошо смещены в сторону уменьшения связывания. энергии соответственно до 529,5 эВ для TiO ₂ O1s и 530,0 эВ для OH ^— O1s. Выявленные пики O1s можно отнести к поверхности OH (530.0 эВ) и диоксида титана O ^2- (529,5 эВ). Успех материала в качестве фотокатализатора зависит от реакционной способности, химического состояния и гидроксильных групп.

Кроме того, мы должны отметить присутствие сигнала C1s (при 285,0 эВ), соответствующего CO в спирте, что означает, что морфологическая структура материала позволила разместить некоторые следы органических спиртов, использованных во время синтеза материала, хотя и тщательно отмыв материал был исполнен.

Для отношения поверхностей O, Ti и Si, рассчитанного как [A _O / (A _Ti + A _Si)] по данным РФЭС, было получено 1.53. Сообщалось, что при соотношении меньше 2,00 на поверхности присутствуют кислородные вакансии ⁵⁰. Наличие кислородных вакансий порождает дефекты, которые могут служить ловушкой для дырок ⁵¹. Как следствие, рекомбинация дырок и возбужденных электронов ограничена, что означает улучшенный перенос заряда.

Фотокаталитические характеристики из кремнезем микроволокна декорированные TiO ₂

Как показано в разделе, посвященном « Влияние количества катализатора», можно проследить изменение скорости разложения циклофосфамида (ЦП) с дозой катализатора для начальной концентрации ЦП, равной 7.25 × 10 ⁻⁵ M, и время облучения 30 мин — см. Дополнительные материалы, рисунок S.7. Скорость реакции увеличивалась с увеличением количества катализатора до [SiO ₂ -TiO ₂] = 100 мг / л. Увеличение площади поверхности катализатора, доступной для фотокатализа, может объяснить наблюдаемое поведение.

Однако дальнейшее увеличение количества катализатора привело к снижению скорости реакции из-за эффекта светорассеяния, что отрицательно сказалось на эффективности фотовозбуждения и, следовательно, на скорости разложения КП.Эта тенденция также наблюдалась в предыдущих исследованиях фотокаталитического разложения CP ⁵², когда было установлено оптимальное количество катализатора на уровне 100 мг / л. Оптимальная доза катализатора обеспечивает деградацию КП 41,5% после 30 мин облучения.

Поведение микроволокон диоксида кремния, декорированных TiO ₂, отслеживали путем сравнения с известным катализатором TiO ₂ Degussa P25, когда использовались равные дозы катализатора, а именно 100 мг / л. Экспериментальные результаты, нормализованная остаточная концентрация CP в зависимости от времени облучения, представленные на рисунке 7, были получены для времени облучения 30–240 мин.Доказано, что продолжительное время облучения положительно влияет на эффективность деградации ЦП. В случае катализатора SiO ₂ -TiO ₂ эффективность разложения ХП 96,99% была получена после 30 минут облучения для начальной концентрации ХП 7,25 × 10 ^-5 М. Определенное значение является удовлетворительным для сравнения. с эффективностью разложения ХП 99,04%, полученной при использовании той же дозы катализатора TiO ₂ Degussa P25 в аналогичных экспериментальных условиях.Тот факт, что TiO ₂ в материале SiO ₂ -TiO ₂ находится в гораздо меньшем количестве по сравнению с TiO ₂ Degussa P25, предполагает, что SiO ₂ -TiO ₂ может быть лучшим фотокатализатором.

В полученном композитном материале используется кремнеземная подложка, обеспечивающая защиту от коррозии, превосходную механическую прочность или высокую термическую стабильность. Между тем, полупроводник на основе оксида титана может поглощать УФ-излучение для фото-генерации электронов и соответствующих дырок, которые производят гидроксильные радикалы при погружении в водные растворы.Как следствие, фотокаталитическая активность может быть улучшена за счет повышенного присутствия ОН •. Принимая во внимание, что ОН • может образовываться в результате химической реакции между водой и сильно кислой поверхностью, ожидается, что полученный композит будет поглощать значительные количества гидроксильных радикалов по сравнению с оксидом титана. Такое поведение подтверждается наличием связей Si-O-Ti, которые являются кислотными, что придает микроволокнам диоксида кремния, украшенным нанотитаном, высокую кислотную характеристику.Следовательно, ожидается, что полученный композитный материал будет обладать улучшенной фотохимической активностью.

Кинетические кривые деградации КП при использовании как SiO ₂ -TiO ₂, так и TiO ₂ Degussa P25 были линеаризованы с использованием кинетики псевдопервого порядка, и постоянные скорости в обоих случаях были рассчитаны для начального КП. концентрация 7,25 × 10 ⁻⁵ M и доза катализатора 100 мг / л (дополнительный материал — рисунок S.8). Постоянные скорости, рассчитанные по наклону графиков, равнялись 1.97 × 10 ⁻² М / мин в случае TiO ₂ Degussa P25 и 1,51 × 10 ⁻² М / мин в случае фотокатализатора SiO ₂ -TiO ₂.

Дальнейшие исследования отслеживали влияние начальной концентрации CP на эффективность разложения (таблица 1), когда концентрация [SiO ₂ -TiO ₂] составляла 100 мг / л, а применяемое время облучения составляло 30 минут. В тех же рабочих условиях увеличение начальной концентрации привело к снижению эффективности разложения, поскольку более высокие уровни ХП увеличивают содержание промежуточных продуктов разложения, которые конкурируют с ХП за потребление гидроксильных радикалов.

Кинетическая модель Ленгмюра-Хиншелвуда может описывать разложение CP с использованием катализатора SiO ₂ -TiO ₂, исходя из следующей скорости реакции Ур. (1):

$$ {r} _ {0} = \ frac {{k} _ {r} {K} _ {ad} {[CP]} _ {0}} {1+ {K} _ {ad} {[CP]} _ {0}} $$

(1)

где:

r ₀ = начальная скорость разложения CP (M min ^-1)

[CP] ₀ = начальная концентрация CP (M)

k _r = константа скорости фотокаталитического CP деградация (мин. ^-1)

K _ad = константа равновесия адсорбции-десорбции ХП на поверхности фотокатализатора (M ^-1)

Вышеупомянутое уравнение.(1) можно переформулировать следующим образом: (2):

$$ \ frac {1} {{r} _ {0}} = \ frac {1} {{k} _ {r} {K} _ {ad} {[CP]} _ { 0}} + \ frac {1} {{k} _ {r}} $$

(2)

Уравнение. (2) позволяет построить зависимость: 1 / r ₀ = f (1 / [CP] ₀) в виде линейной зависимости, чтобы вычислить значения константы скорости k _r и адсорбции — десорбции. константа равновесия K _ad. В линейном представлении пересечение дает 1 / k _r, а наклон составляет 1 / k _r K _ad (дополнительный материал — рисунок S.9).

Константа равновесия адсорбции-десорбции K _ad составляла 3698 M ^−1,, а постоянная скорость k _r составляла 5,10 × 10 ⁻⁶ M min ⁻¹. Путем сопоставления экспериментальных данных с уравнением Ленгмюра-Хиншелвуда получается, что разложение адсорбированного ХП происходит на поверхности нано-TiO ₂, где фотогенерированные радикалы также адсорбируются.

Значения k _r и K _ad, полученные для фотокатализатора SiO ₂ -TiO ₂, аналогичны полученным в наших предыдущих работах по деградации КП с использованием TiO ₂ в форме анатаза ⁵³, что предполагает, что новый материал может быть многообещающим и эффективным катализатором деградации CP.

Обычно, говоря о механизме фотоокисления циклофосфамида, следует принимать во внимание как промежуточные, так и конечные продукты разложения (диоксид углерода, аммоний, фосфат и анион хлорида).

В предыдущей работе нашей группы, основанной на выявленных промежуточных продуктах / побочных продуктах разложения ⁵⁴, была предложена возможная альтернатива пути деградации КП под УФ-видимым светом / диоксидом кремния, декорированным нано-TiO ₂ фотокатализом. — Дополнительный материал, рисунок S.{\ cdot +} \ to CP \, фотодеградация \, продукты $$

(XI)

На основании характеристик поверхности и предложенной последовательности фотохимических реакций на Рисунке 8 представлен состав на поверхности микроволокон диоксида кремния, украшенных нанотитаном.

Рис. 8

Виды и химические состояния на поверхности SiO ₂ микроволокон, декорированных нано-TiO ₂.

Нанокомпозит медь-цинк-титан в качестве катализатора фото-восстановления CO2: исследование поверхностной дезактивации

[1] Сламет, Х.W. Nasution, E. Purnama, S. Kosela, J. Gunlazuardi, Фотокаталитическое восстановление CO2 на катализаторах из диоксида титана, легированных медью, приготовленных методом улучшенной пропитки, Catal. Commun. 6 (2005) 313-319.

DOI: 10.1016 / j.catcom.2005.01.011

[2] W.Чжао, В. Фу, Х. Ян, Ч. Тиан, М. Ли, Дж. Дин, В. Чжан, Х. Чжоу, Х. Чжао, Ю. Ли, Синтез и фотокаталитическая активность TiO2, легированного Fe, нанесенного на полую поверхность. стекло, Nano-Micro Lett. 3 (2011) 20-24.

DOI: 10.1007 / bf03353647

[3] Z.Пэн-Цзюнь, В. Ронг, Х. Хуан, К. Ай-Мин, Г. Фанг, З. Бо, Одностадийная самоорганизация гетерогенных наночастиц Cu-TiO2 с использованием мягкого шаблона. J. Inorg. Матер. 27 (2012) 1003-1008.

DOI: 10.3724 / sp.j.1077.2012.12188

[4] К.Коси, К. Матею, Л. Обалова, С. Крейчикова, З. Лацни, Д. Плача, Л. Чапек, А. Хосподкова, О. Солцова, Влияние легирования серебром на TiO2 для фотокаталитического восстановления CO2. Прил. Катал. B-Environ. 96 (2010) 239-244.

DOI: 10.1016 / j.apcatb.2010.02.030

[5] К.Адачи, К. Охта, Т. Мизуно, Фотокаталитическое восстановление диоксида углерода до углеводорода с использованием диоксида титана, содержащего медь. Sol. Энергия, 53 (1994) 187-190.

DOI: 10.1016 / 0038-092x (94)
-4

[6] Т.Мизуно, Х. Цуцуми, К. Охта, А. Саджи, Х. Нода, Фотокаталитическое восстановление CO2 с помощью дисперсных порошковых смесей TiO2 / Cu в сверхкритическом CO2. Chem. Lett. 23 (1994) 1533-1536.

DOI: 10.1246 / cl.1994.1533

[7] Я.Х. Ценг, W. -C. Чанг, J.C.S. Ву, Фотовосстановление СО2 с использованием золь-гель-производных диоксида титана и медных катализаторов на носителе из диоксида титана, Прил. Катал. B-Environ. 37 (2002) 37-48.

DOI: 10.1016 / s0926-3373 (01) 00322-8

[8] В.-ЧАС. Чжан, В. -Д. Хан, Ю. -Дж. Хонг, Дж. -Г. Ю. Фотокаталитическое восстановление СО2 h3O на катализаторе TiO2, содержащем Pt. Катал. Сегодня 148 (2009) 335-340.

DOI: 10.1016 / j.cattod.2009.07.081

[9] ИКС.-ЧАС. Ся, З. -Дж. Цзя, Ю. Ю., Ю. Лян, З. Ван, Л. -Л. Ма, Получение многостенных углеродных нанотрубок на основе TiO2 и его фотокаталитическая активность в восстановлении CO2 с помощью h3O. Углерод. 45 (2007) 717-721.

DOI: 10.1016 / j.carbon.2006.11.028

[10] Р.-D. Сан, А. Накадзима, Т. Ватанабе, К. Разложение газофазного октаметилтрисилоксана на тонкопленочных фотокатализаторах TiO2 — каталитическая активность, дезактивация и регенерация. Photochem. Photobiol. A-Chem. 154 (2003) 203-209.

DOI: 10.1016 / s1010-6030 (02) 00322-2

[11] Ю.Хао, Р. Лю, Х. Мэн, Х. Ченг, Ф. Чжао, Дезактивация катализатора Au / TiO2 при гидрировании о-хлорнитробензола в присутствии CO2. Молекулярный катал. A- Chem. 335 (2011) 183-188.

DOI: 10.1016 / j.molcata.2010.11.029

[12] Дж.Лихтенбергер, М. Д. Амиридис, Дезактивация катализаторов V2O5 / TiO2 во время окисления метадихлорбензола в присутствии метил-нафталина. Катал. Сегодня, 98 (2004) 447-453.

DOI: 10.1016 / j.cattod.2004.08.001

[13] Н.Гонсалес-Гарсиа, Х.А. Ayllón, X. Doménech, J. Peral, Деактивация TiO2 во время газофазного фотокаталитического окисления диметилсульфида. Прил. Катал. B-Environ. 52 (2004) 69-77.

DOI: 10.1016 / j.apcatb.2004.03.016

[14] С.-З. Чен, П. -Ю. Чжан, В. -П. Чжу, Л. Чен, С. -М. Сюй, Дезактивация фотокаталитических пленок TiO2, загруженных на алюминий: анализы РФЭС и АСМ. Прил. Серфинг. Sci. 252 (2006) 7532-7538.

DOI: 10.1016 / j.apsusc.2005.09.023

[15] О.Зуас, Дж. Гунлазуарди, В. Вибово, Ю.К. Кришнанди и Дж. Ким, Характеристики тройных оксидных нанокомпозитов Cu-Zn-Ti и оценка их фотокаталитической активности для восстановления CO2: представлено в Journal of Materials Research (2013).

[16] С.Д. Вагнер, W.M. Риггс, Л. Дэвис, Дж. Ф. Моулдер, Справочник по рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, первое издание, США, США (1979).

[17] М.К. Чон, Дж. В. Парк, М. Канг, Производство водорода при разложении метанола / воды в жидкой фотосистеме с использованием анатазной и рутильной форм Cu-TiO2. J. Ind. Eng. Chem. 13 (2007) 84-91.

[18] Ю.Ку, Ю.-Х. Хуанг, Ю.-С. Чжоу, Получение и характеристика ZnO / TiO2 для фотокаталитического восстановления Cr (VI) в водном растворе. J. Mol. Катал. A-Chem. 342-343 (2011) 18-22.

DOI: 10.1016 / j.molcata.2011.04.003

[19] Л.С. Дэйк, Д. Баер, Дж.М.Захара, Измерения параметров Оже соединений цинка, имеющих отношение к переносу цинка в окружающей среде. Серфинг. Интерфейс Анал. 14 (1989) 71-75.

DOI: 10.1002 / sia.740140115

[20] Э.Де ла Роса, С. Сепалведа-Гусман, Б. Риджа-Джаян, А. Торрес, П. Салас, Н. Элизондо, М.Дж. Якаман, Управление ростом и люминесцентными свойствами многогранных наностержней ZnO. J. Physic. Chem. С, 111 (2007) 8489-8495.

DOI: 10.1021 / jp071846t

[21] ГРАММ.Дж. Ян, К. Дж. Ли, Ф. Хан, X. С. Хуанг, Влияние обработки отжигом на микроструктуру и фотокаталитические характеристики наноструктурированных покрытий из TiO2 посредством напыления пламени жидким сырьем. J. Vac. Sci. Technol. 22 (2004) 2364-2368.

DOI: 10.1116 / 1.1788679

[22] С.М. Лю, Х. П. Ли, Х. Т. Зу, Микроструктура и фотолюминесценция порошков TiO2, легированных углеродом и азотом. Китайский J. Phys. 47 (2009) 207-214.

[23] Ю.Ли, Д. -С. Хван, Н. Х. Ли, С. -Дж. Ким, Синтез и характеристика легированного углеродом диоксида титана как искусственного фотокатализатора, чувствительного к солнечному свету, Chem. Phys. Lett. 404 (2005) 25-29.

[24] Я.-C. Канг, К. Чжан, С. Инь, Т. Сато, Ф. Сайто, Новый метод приготовления фотокатализатора TiO2, легированного азотом, с высокой видимой активностью, с его измельчением в растворителе. Прил. Катал. B-Environ. 84 (2008) 570-576.

DOI: 10.1016 / j.apcatb.2008.05.017

Новый композитный катализатор CuS / Bi7O9I3 с гетеропереходом Z-типа в виде цветка, приготовленный в мягких условиях для разложения антибиотиков и стерилизации в видимом свете.

Для решения проблем рекомбинации фотогенерируемых зарядов и низкой эффективности использования видимого света для достижения зеленого и устойчивого развития, новый цветокоподобный гетеропереход Z-типа CuS / Bi ₇ O ₉ Композитный катализатор I ₃ был успешно получен с помощью простого и мягкого процесса.Условия приготовления Bi ₇ O ₉ I ₃ и CuS — низкая температура и нормальное давление с использованием экологически безопасных реагентов. Эффективность разложения катализатора оценивали с использованием антибиотика ципрофлоксацина (CIP). Результаты показали, что скорость разложения композитного катализатора CuS / Bi ₇ O ₉ I ₃ была в 5 и 4 раза выше, чем у одиночного CuS и Bi ₇ O ₉ I ₃ катализаторов соответственно.Фактические характеристики катализатора были оценены с использованием смоделированных сточных вод, содержащих различные ионы, и реальных источников воды. Результаты показали, что новый композитный катализатор CuS / Bi ₇ O ₉ I ₃ обладает отличными характеристиками разложения и практическими характеристиками. В то же время существует синергетический эффект между фототермическим и каталитическим эффектами катализатора. Быстрое повышение температуры, очевидно, ингибировало биологическую активность бактерий, тем самым влияя на их метаболизм и усиливая разрушение композитного катализатора.Наконец, с помощью захвата свободных радикалов, измерений VB-XPS и ESR предлагаются фотокаталитические механизмы.