Применение факторного анализа для изучения фотостимулированных гетерогенных процессов на поверхности твердых полупроводниковых катализаторов
Работа посвящена фотостимулированным превращениям изопрена на поверхности твердых простых и составных полупроводниковых оксидов. Интерес к этим превращениям вызван как их практической важностью (участие в формировании смога в атмосфере), так и тем, что данные процессы представляют собой конкретный пример открытых по энергии и веществу систем. Твердые оксидные фотокатализаторы при участии в рассматриваемых процессах имеют тенденцию к эволюции свойств. При этом ухудшаются условия для фотоадсорбции изопрена. Тем не менее наблюдается значительная активность этих катализаторов, которую можно объяснить присутствием следовых количеств оксидов азота. Автор считает, что нельзя исключить возможность фиксации адсорбированного молекулярного атмосферного азота под действием ультрафиолетового излучения с образованием следовых количеств его соединений, способных проявлять промотирующие свойства. Результаты лабораторного моделирования фотостимулированного взаимодействия компонентов воздуха и изопрена приведены в качестве примера, доказывающего важность решения этой задачи новыми методами. Использованные методы основаны на комплексном подходе с сочетанием лабораторного моделирования фотохимического процесса, который не требует мощного источника энергии, но создает сильные эффекты в окислении летучего органического соединения (ЛОС), изопрена в атмосферном воздухе, в присутствии широкого круга твердых фотокатализаторов, с последующим факторным анализом полученных результатов. Предполагается, что изучение фотоокисления изопрена укажет новый подход к обеспечению экологической безопасности атмосферы. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Ключевые слова
фотостимулированные процессы,
полупроводниковые фоткатализаторы,
изопрен,
атмосфера,
фиксация азотаАвторы
| Иванов Антон Рубенович | Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна | кандидат химических наук, доцент кафедры общей и неорганической химии | ecologyrisk2012@mail.ru |
Всего: 1
Ссылки
Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. СПб. : Химиздат, 2001. 352 с.
Benke W., Noltig F., Zetzsch S. Kinetics and mechanisms of the reactions of NO2with organics on semiconductor surfaces // J. Aerosol. Sci. 1987. Vol. 18. P. 65-71.
Isidorov V., Klokova E., Povarov V. et al. Photostimulated heterogeneous sink of volatile organic pollutants // The Chemistry of the Atmosphere: Its Impact on Global Change. CHEMRAWN VII. A World Conference. Dec. 2-6, 1991. Baltimore, MD, 1991. P. 12-14.
Исидоров В.А., Клокова Е.М., Козубенко С.Г., Иванов А.Р. Фотокаталитическое разложение ароматических углеводородов на поверхности компонентов природного аэрозоля // Вестник СПбГУ. Сер. 4.1992. Вып. 2 (N11). С. 97-99.
Исидоров В.А, Клокова Е.М., Поваров В.Г. и др. О роли фотостимулированных гетерогенных процессов в топосферной химии органических компонентов // Журнал экологической химии. 1992. № 1. С. 65-76.
Isidorov V., Klokova E., Povarov V. et al. Photokatalytic oxidation of aromatic hydrocarbons on the natural aerosol surface // Tropospheric Oxidation Mechan. Brussels, 1995. Р. 6.
Isidorov V., Povarov V., Nikitin V., Ivanov A. Photostimulated oxidation of methane and dimethylsulfide on the surface of natural aerosol components // Chem. Proces. in the Troposphere. Brussels, Luxemburg, 1996. P.10.
Isidorov V., Klokova E., Ivanov A. Photostimulated troposferic oxidation of VOCs on the surface of salt particles // Proc. EUROTRAC Symposium'96. 1997. Vol. 1. P. 329-332.
Иванов А.Р. Фотостимулированные процессы с участием летучих органических соединений на поверхности минеральных компонентов природного аэрозоля // Химия поверхности и нанотехнология : тез. докл. конф. Хилово, 2002. С. 25.
Иванов А.Р., Исидоров В.А. Фотостимулированные процессы с участием летучих органических соединений на поверхности минеральных компонентов природного аэрозоля // Атмосферная радиация (МСАР-02) : тез. докл. конф. СПб., 2002. С. 62-63.
Иванов А.Р. Влияние атмосферных фотоактивных аэрозолей на риск возникновения чрезвычайных ситуаций : автореф. дис.. канд. хим. наук. СПб., 2004.
Иванов А.Р. Оценка риска для здоровья населения с учетом атмосферных гетерогенных фотопроцессов // Химическая и биологическая безопасность. 2007. № 4-5 (34-35). С. 22-27.
Иванов А.Р. Риск для здоровья населения и атмосферные гетерогенные фотопроцессы с участием минеральных компонентов аэрозолей // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). 2022. № 1 (41). С. 20-29.
Anpo M. Photocatalysis over Binary Metal Oxides. Enhatancement of Photocatalytic Activity of TiO2 in Titanium-Silicon Oxides // J. Phys. Chem. 1980. Vol. 90. P. 1633-1636.
Hiroaki T. Photoinduced Oxidation of Methylsiloxane Monolayers ChemosorbedonTiO2 // Langmuir. 1995. Vol. 12 (4). P. 966-971.
Артемьев Ю.М., Рябчук В.К. Введение в гетерогенный фотокатализ. СПб. : Изд-во С.-Петерб. гос. ун-та, 1999. 304 с.
Иванов А.Р. Фотостимулированное окисление изопрена в присутствии полупроводниковых оксидов // Вестник СПбГУ. Сер 4. 1999. Вып. 4 (25). С. 125-128.
Иванов А.Р. О возможности создания фотокаталитических технологий очистки воздуха // Альтернативная энергетика и экология. 2008. № 9 (65). С. 136-141.
Taniguchi K., Yazawa T., Ibuzuki T. Heterogenious photocatalytic effects of ZnO on photochemical smog formation reaction of hydrocarbon -NO2-air // Atmospheric Environ. 1983. Vol. 17 (11). P. 2253-2258.
Ibuzuki T. Organic compounds and their impact on air quality // Chem. Lett. 1982. Vol. 10 (12). P. 629-630.
Постнов В.Н. Методы синтеза гетерогенных каталитических систем. СПб. : Изд-во С.-Петерб. гос. ун-та, 1997. 62 с.
Крешков А.П. Основы аналитической химии. М. : Химия, 1970. 562 с.
Ивлев Л.С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. Л. : Изд-во ЛГУ, 1982. 368 с.
Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ : справочник / под ред. Р.А. Лидина. М. : Дрофа, 2008. 685 с.
Бруссенцова Л.Ю., Кудряшова А.А. Краткий справочник физико-химических величин некоторых неорганических и органических соединений. Самара : СМИ «РЕАВИЗ», 2011. 68 с.
Lawton S.A., Phelps A.V. Excitation of b*Zg+ state of O2 by low energy electrons // J. Chem. Phys. 1978. Vol. 69 (3). Art. 1055.
Anpo M. et al. Photocatalytic Hydrogenisation of Alkynes and Alkenes with Water over TiO2 // J. Phys. Chem. 1984. Vol. 88. P. 2569-2572.
Крутицкая Т.К. Фотосорбция О2, N2O, NO и природа активных кислородсодержащих комплексов на поверхности оксидов алюминия и бериллия : автореф. дис.. канд. физ.-мат. наук. СПб., 1995.
Новиков Ю.Н., Гриценко В.А., Вишняков А.В., Насыров К.А. Перенос заряда в оксиде алюминия: многофункциональный механизм ионизации ловушек // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. 2010. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perenos-zaryada-v-okside-alyuminiya-mnogofononnyy-mehanizm-ionizatsii-lovushek.
Некрашевич С.С., Гриценко В.А. Электронная структура оксида кремния // Физика твердого тела. 2014. Т. 56, вып. 2. С. 209-223.
Захаренко В.С., Дайбова В.Б. Состав и свойства поверхности микрочастиц аэрозоля из непористого оксида цинка в условиях окружающего воздуха // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31, № 06. С. 481-484. doi: 10.15372/AOO20180610.
Матыраева А.И., Бокарев Д.А., Стахеев А.Ю. Семь современных трендов в области разработки катализаторов удаления оксидов азота // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61, № 6. С. 751-782.
А.с. 135371 СССР, МКИ СО1 С1/02. Способ фотокаталитического получения аммиака / Мазуркевич Я.Ц., Володарчик Р.П. № 3926699/ 31 1-26. Заяв.11.07.85. Б.И. 1987, № 43 Черновицкий университет. 3 с.
Курылев В.В., Владимиров С.Н. Принципы очистки воздуха от газообразных загрязнителей фотокатализаторами на основе ТІО2 // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 3. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=13484.
Вы можете добавить статью