Получение высокодисперсного порошка оксида цинка путем сжигания смеси нитрата цинка с глицином и его применение для фотокаталитического разложения фенола

В работе подробно исследуются процессы и продукты горения при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) порошка оксида цинка ZnO из смесей таких распространенных реагентов, как окислитель нитрат цинка и восстановитель (топливо) глицин, а также применение синтезированного высокодисперсного субмикронного и наноразмерного порошка ZnO для фотокаталитического разложения фенола под действием ультрафиолетового облучения. Сжигался водный раствор смеси реагентов (процесс СВС-Р или Solution Combustion Synthesis – SCS) и гель из смеси исходных сухих реагентов, полученный при их увлажнении за счет гигроскопичности (процесс СВС-Г или Gel Combustion Synthеsis – GCS). Исследовались фазовый и химический составы, структура продуктов горения, влияние на них и на их фотокаталитическую активность таких факторов, как обжиг в окислительной воздушной среде (прокаливание) и измельчение в барабанной шаровой и планетарно-центробежной мельницах, а также в ступке. Показано, что прокаливание существенно повышает фотокаталитическую активность продуктов горения за счет значительного уменьшения примеси углерода в остатках несгоревшего топлива, а измельчение в мельницах уменьшает фотокаталитическую активность за счет загрязнения железом и укрупнения агломератов частиц ZnO. Разница между фотокаталитической активностью продуктов СВС-Г и СВС-Р в разложении фенола заметна только на начальной стадии ультрафиолетового облучения, затем эта разница исчезает. Обсуждается направление дальнейшего исследования для существенного повышения фотокаталитической активности синтезируемого при горении оксида цинка с целью его эффективного использования для разложения фенола под действием видимого света.