ФОТОЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ МОЧЕВИНЫ НА ФОТОАНОДЕ ИЗ НАНОТРУБОК ДИОКСИДА ТИТАНА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Нанотрубчатые фотоаноды из диоксида титана (ТНТ/Ti) были изготовлены путем анодирования титановой фольги при напряжении 60 В в электролите на основе этиленгликоля по двухступенчатой схеме, включавшей промежуточное удаление аморфного покрытия и последующий отжиг при температуре 450°C. ТНТ в форме анатаза имеют длину 20–22 мкм, усредненный диаметр 90–100 нм и толщину стенки 20 нм. Изучена активность полученного фотоанода в реакции фотоэлектрокаталитического окисления мочевины в водных растворах 0.1 М КОН и 0.9% NaCl. Предложена схема параллельного окисления мочевины гипохлоритом, образующимся в ходе фотоэлектроокисления ионов хлорида. Установлено, что перенапряжение реакции фотоэлектроокисления мочевины на ТНТ/Ti в нейтральном хлоридном и щелочном растворах на 0.6 В ниже по сравнению с таковым при электрохимическом окислении на платиновом электроде. Показано, что ТНТ/Ti фотоанод обеспечивает эффективное фотоэлектроокисление мочевины, в том числе из растворов с низкой концентрацией последней, что является преимуществом по сравнению с электроокислением на Pt электроде.

Об авторах

В. А Гринберг

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН)

Email: vitgreen@mail.ru
Москва, Россия

В. В Емец

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН)

Москва, Россия

А. А Аверин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН)

Москва, Россия

Н. А Майорова

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН)

Москва, Россия

Список литературы

  1. Гринберг В.А., Васильев Ю.Б., Ротенберг З.А., Казаринов В.Е., Громыко В.А., Гайдадымов В.Б. // Электрохимия. 1986. Т. 22. С. 140.
  2. Urbanczyk E., Sowa M., Simka W.J. // J. Appl. Electrochem. 2016. V. 46. P. 1011.
  3. Cho K., Hoffmann M.R. // Environ. Sci. Technol. 2014. V. 48. P. 11504.
  4. Wang D., Botte G.G. // Electrochim. Acta. 2012. V. 6. № 1. P. 25.
  5. Громыко В.А., Цыганкова Т.Б., Гайдадымов В.Б., Васильев Ю.Б. // Электрохимия. 1975. Т. 11. № 4. С. 589.
  6. Zhu B., Liang Z., Zou R. // Small. 2020. V. 16. P. 1906133.
  7. Sun W., Zhang M., Li J., Peng C. // ChemSusChem. 2022. V. 15. P. e202201263.
  8. Singla J., Vikas K.S., Verma A. // Process Safety and Environmental Protection. 2019. V. 130. P. 197.
  9. Wang G., Ling Y., Lu X., Wang H., Qian F., Tong Y., Li Y. // Energy Environ. Sci. 2012. V. 5. P. 8215.
  10. Xu D., Fu Z., Wang D., Lin Y., Sun Y., Meng D., Xie T. F. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V. 17. P. 23924.
  11. Omymen W.M., Rogan J.R., Jugović B.Z., Gvozdenović M.M., Grgur B.N. // Journal of Saudi Chemical Society. 2017. V. 21. P. 990.
  12. Gan J., Rajeeva B.B., Wu Z., Penley D., Zheng Y.J. // J. Appl. Electrochem. 2020. V. 50. P. 63.
  13. Loget G., Meriadec C., Dorcet V., Fabre B., Vacher A., Fryars S., Ababou-Girard S. // Nat. Commun. 2019. V. 10. P. 3522.
  14. Dabboussi J., Abdallah R., Santinacci L., Zanna S., Vacher A., Dorcet V., Fryars S., Floner D., Loget G.J. // Mater. Chem. A. 2022. V. 10. P. 19769.
  15. Park S., Lee J.T., Kim J. // Environ Sci. Pollut. Res. 2019. V. 26. P. 1044.
  16. Grinberg V., Emets V., Shapagin A., Averin A., Shiryaev A. // Journal of Solid State Electrochemistry. 2025. V. 29. P. 629.
  17. Zhang Z., Wang P. // Energy Environ Sci. 2012. V. 5. P. 6506.
  18. Kim H.I., Monllor-Satoca D., Kim W., Choi W. // Energy Environ Sci. 2015. V. 8. P. 247.
  19. Denisenko A.V., Morozov A.N., Michailichenko A.I. // Adv. Chem & Chem. Techn. 2015. V. 29. № 3. P. 71.
  20. Ghicov A., Schmuki P. // Chem. Comm. 2009. V. 45. P. 2791.
  21. Robin A., de Almeida Ribeiro M.B., Rosa J.L., Nakazato R.Z., Silva M.B. // J. Surf. Eng. Mater. & Adv. Techn. 2014. V. 41. P. 23.
  22. Grdadolnik J., Marechal Y. // Journal of Molecular Structure. 2002. V. 615. P. 177.
  23. Peter L.M., Ponomarev E.A., and Fermin D.J. // J. Electroanal. Chem. 1997. V. 427. P. 79.
  24. Peter L.M., Wijayantha K.G.U., Tahir A.A. // J. Faraday Discuss. 2012. V. 155. P. 309.
  25. Thorne E.J., Jang J.W., Liu E.Y. and Wang D. // J. Chem. Sci. 2016. V. 7. P. 3347.
  26. Jara C.C., Di Giulio S., Fino D., Spinelli P. // J. Appl. Electrochem. 2008. V. 38. P. 915.
  27. Grgur B.N., Mijin D.T. // App. Cat. B: Environ. 2013. V. 147. P. 429.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).