Фотокаталитическое оборудование с легированным азотом диоксидом титана для очистки и обеззараживания воздуха

Наночастичные фотокатализаторы на основе легированного азотом TiO₂ синтезировали золь-гель-методом с использованием тетра-н-бутилортотитаната в качестве прекурсора титана и мочевины в качестве источника азота. Параметры получения и их влияние на структуру материала систематически изучали с помощью комплекса методов: термогравиметрического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии, рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и спектрофотометрии диффузного отражения в УФ–видимой области. Результаты показали, что легированный азотом TiO₂, прокалённый при 500 °C в течение 3 ч, имел сферическую морфологию с размером частиц около 15–20 нм, а кристаллическая фаза содержала 89,12% анатаза. Полученный продукт наносили на пористую кварцевую трубку (D = 74 мм; l = 418 мм) для изготовления фотокаталитического очистителя воздуха — прототипа оборудования компании TIOKRAFT. Разработанный очиститель удалял 60% ацетона концентрацией 10 ppm за 390 мин и разлагал 98,5% бактерий (общее количество аэробных бактерий и грибов — 300 КОЕ·м⁻³) за 120 мин в камере объёмом 10 м³. Фотодеградационная активность N-TiO₂ была выше, чем у коммерческого нанодисперсного TiO₂ (Skyspring Inc., США; размер частиц 5–10 нм).