Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2024

Идентификатор DOI: 10.31857/S0044457X24020135

Ключевые слова: ferrite, zinc oxide, magnetic composites, photocatalysis, alkaline co-precipitation, феррит, оксид цинка, магнитные композиты, фотокатализ, щелочное осаждение

Аннотация: Ферриты цветных металлов являются многообещающими магнитными катализаторами, которые после использования легко отделить от реакционной смеси с помощью магнитного поля. Однако характерное для них быстрое время электронно-дырочной релаксации снижает их активность в фотореакциях. Данная проблема решается получением гибридных наноструктур на основе ферритов, например композитов с оксидом цинка. Каталитическая активность таких структур в значительной степени зависит от метода их синтеза. В данной работе для получения наиболее стехиометричного и однородного по составу и структуре прекурсора феррита никеля использовано щелочное соосаждение ионов Fe²⁺ и Ni²⁺, имеющих близкие значения ПР гидроксидов. Методом планирования и обработки результатов эксперимента исследовано влияние реакционных параметров на содержание фазы феррита никеля и размер полученных частиц. В найденных оптимальных условиях синтезированы сферические наночастицы диаметром 15.9 ± 1.1 нм. На основе полученного материала и оксида цинка сформированы магнитные композиты различного количественного состава. Фотокаталитическая активность гибридных структур показана на примере фотодеградации красителя кристаллического фиолетового. Ferrites of non-ferrous metals are promising magnetic catalysts that can be easily separated from the reaction mixture after use by applying a magnetic field. However, these materials have a fast electron-hole relaxation time, which reduces their activity in photoreactions. This problem is overcome by creating hybrid nanostructures based on ferrites, for example with zinc oxides. The catalytic activity of such structures depends highly on the method of their synthesis. In this work, the alkaline co-precipitation of Fe²⁺ and Ni²⁺ ions, which have similar values for hydroxides, was used to obtain stoichiometric and homogeneous nickel ferrite precursors. The influence of the reaction parameters on the purity of the nickel ferrite phase and the size of the particles was studied using the experimental design technique. Spherical nanoparticles 15.9 ± 1.1 nm in diameter were produced under the optimal conditions identified. Based on the obtained material, NiFe₂O₄/ZnO magnetic composites of different quantitative compositions were prepared. The photocatalytic activity of the hybrid structures was demonstrated by photodegradation of crystal violet dye.

Журнал: Журнал неорганической химии

Выпуск журнала: Т. 69, № 2

Номера страниц: 258-267

ISSN журнала: 0044457X

Место издания: Москва

Издатель: Российская академия наук, Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

• Немкова Д. И. (Сибирский федеральный университет)
• Сайкова С. В. (Институт химии и химической технологии СО РАН - обособленное подразделение ФИЦКНЦ СО РАН)
• Кроликов А. Е. (Сибирский федеральный университет)
• Пикурова Е. В. (Институт химии и химической технологии СО РАН - обособленное подразделение ФИЦКНЦ СО РАН)
• Самойло А. С. (Сибирский федеральный университет)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)