ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ SrTiO₃ НА ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛОЖЕНИЯ АМФОТЕРНОГО АНТИБИОТИКА

Аннотация

Разработка высокоэффективных фотокатализаторов представляет собой перспективный подход к удалению фармацевтических загрязнителей из водных сред. Фотокаталитическая активность материалов определяется их структурными и фотоэлектрохимическими свойствами. В данной работе были исследованы структурные, морфологические, фотоэлектрохимические и фотокаталитические свойства фотокатализаторов на основе SrTiO3, синтезированных при различных температурах прокаливания. SrTiO3 синтезировали при температурах от 800 до 1100°C. Фазовый состав и кристаллическая структура полученных образцов были исследованы с помощью рентгеновской дифракции (РДА), а их морфология и размер частиц ‒ с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Для всех синтезированных образцов были сделаны СЭМ-снимки, и было проведено сравнительное анализирование влияния температуры прокаливания на морфологию и размеры частиц. Для оценки фотоэлектрохимических свойств материалов были проведены исследования временной зависимости фототока и анализ по методу Мотта-Шоттки. Результаты измерения фототока позволили оценить способность образцов генерировать и транспортировать носители заряда под воздействием света, а анализ по методу Мотта-Шоттки ‒ определить их полупроводниковые свойства и энергетические параметры. Фотокаталитическая активность синтезированных образцов оценивалась по разложению антибиотика левофлоксацина (ЛЕВ) под воздействием ультрафиолетового излучения. Среди исследованных материалов наибольшая фотокаталитическая активность наблюдалась у образца STO-1. После 90 минут ультрафиолетового облучения степень разложения левофлоксацина достигла 97,35 %. Результаты РДА и СЭМ анализов показали, что образец STO-1 обладал высокой кристалличностью и относительно небольшим размером частиц. Анализ фототока и анализ по методу Мотта-Шоттки позволили охарактеризовать эффективные свойства образца по переносу заряда, что согласуется с его высокой фотокаталитической активностью. Полученные результаты продемонстрировали взаимосвязь между структурными и фотоэлектрохимическими характеристиками материала SrTiO3 и его фотокаталитическими свойствами. Таким образом, было установлено, что температура синтеза является решающим фактором, определяющим свойства фотокатализаторов на основе SrTiO3, и что образец STO-1, полученный в оптимальных условиях, демонстрирует высокую эффективность при фотокаталитическом разложении левофлоксацина.