Abstract

W dysertacji skupiono się na: preparatyce fotokatalizatorów WO3/TiO2, weryfikacji efektywności działania kompozytów w kierunku fotokatalitycznego usuwania zanieczyszczeń oraz analizie wyników pod kątem zaprojektowania i skonstruowania fotoreaktora wyposażonego w sterowane źródło światła LED do fotokatalitycznej degradacji zanieczyszczeń. Fotokatalizatory otrzymano łącząc dwie metody preparatyki – zol-żel i hydrotermalną. Otrzymano serie fotokatalizatorów WO3/TiO2 o zawartości WO3 od 0,1%mol do 10%mol w odniesieniu do TiO2, które poddano kalcynacji w temperaturze od 400ºC do 800ºC. Celem naukowym dysertacji było wykazanie znaczenia temperatury kalcynacji w otrzymywaniu fotokatalizatorów WO3/TiO2 oraz ocena efektywności usuwania wybranych zanieczyszczeń organicznych w świetle UV-Vis zarówno z fazy wodnej (fenolu), jak i fazy gazowej (toluenu) w obecności własnych fotokatalizatorów WO3/TiO2. Znaczenie utylitarne wykonanych badań zostało podkreślone nową konstrukcją fotoreaktora, umożliwiającego prowadzenie badań efektywności degradacji wybranych związków chemicznych w wybranych warunkach iluminacji mieszaniny reagującej. Uwzględniono długość fali oraz strumień mocy światła. Wykazano, że LED-y stanowią efektywne i energooszczędne źródło iluminacji w fotoreaktorach. Stała szybkości degradacji fenolu w fazie wodnej w skonstruowanym fotoreaktorze o objętości 0,740 dm3, strumieniu mocy wynoszącym 10 mW/cm2 i długości fali λmax=365 nm była porównywalna z wynikami efektywności otrzymanymi w fotoreaktorze o objętości 0,025 dm3 przy strumieni mocy 24 mW/cm2, w którym źródło światła stanowiła lampa ksenonowa. Wyniki badań przedstawione w rozprawie doktorskiej rozszerzają wiedzę na temat wpływu temperatury kalcynacji oraz znaczenia obecności tlenku wolframu(VI) w kompozycie WO3/TiO2 na właściwości fizyko-chemiczne oraz efektywność fotokatalityczną w fazie wodnej i gazowej. Z uwagi na niską fotoaktywność oraz podatność na rekombinację par elektron– dziura fotokatalizatorów występujących w formie bezpostaciowej, badania uzupełniono o informacje związane z zawartością fazy amorficznej w kompozytach poddawanych temperaturom kalcynacji od 400ºC do 800ºC. Najwyższy spadek udziału fazy amorficznej dla fotokatalizatorów WO3/TiO2 zaobserwowano przy podwyższeniu temperatury od 400ºC do 500ºC. 
Charakterystyka fizykochemiczna oraz wyniki efektywności fotokatalitycznej zarówno w fazie wodnej, jak i gazowej wykazały, że kalcynowanie w temperaturze 500ºC jest najkorzystniejsze.

Author (1)