Hidrotermalna kristalizacija in karakterizacija TiO$_2$ na različnih površinahSovdat, Sara (Avtor) Podgornik, Aleš (Mentor) TiO$_2$hidrotermalna sintezakristalizacija na substratihfotokatalitska učinkovitostNanostrukture titanovega dioksida (TiO$_2$) imajo zaradi velike specifične površine, stabilnosti in fotokatalitske aktivnosti pomembno vlogo na številnih področjih, kot so energetika, okolje, gradbeništvo in biomedicina. TiO$_2$ se pojavlja v več polimorfnih oblikah, med katerimi sta najbolj preučevana anataz in rutil, pri čemer je rutil termodinamsko najstabilnejša faza. Pri procesu nastanka nanostruktur TiO$_2$ in njegovih končnih lastnostih pomembno vlogo igrajo nukleacija, kristalna rast in pogoji sinteze. V magistrskem delu smo sintetizirali vodotopen titanov kompleks, ki smo ga uporabili kot prekurzor za hidrotermalno sintezo TiO$_2$ ter s pomočjo UV-Vis spektroskopije določili koncentracijo osnovne raztopine. Hidrotermalno sintezo smo izvedli v avtoklavu pri različnih koncentracijah osnovne raztopine, z namenom ugotoviti njen vpliv na velikost, število in morfologijo nastalih nanokristalov. Dobljene nanostrukture smo ovrednotili s SEM analizo, določili umeritveno krivuljo in masno bilanco procesa. Na podlagi analiz se je izkazalo, da se pri izbranih reakcijskih pogojih oblikuje predvsem paličasta struktura rutilne faze, pri čemer višja koncentracija osnovne raztopine vodi do nastanka večjega števila nanokristalov. Raziskali smo tudi kristalizacijo na različnih substratih, pri čemer smo preučevali heterogeno nukleacijo TiO$_2$, na safirnem steklu, prevodnih steklih FTO in ITO z različno hrapavostjo in prevodnostjo ter na polyHIPE substratu, zgrajenem iz TiO$_2$ nanodelcev. Pri tem smo želeli preučiti vpliv površinskih lastnosti substratov na morfologijo in velikost nastalih kristalov. Na prevodnih steklih smo opazili večje število rutilnih nanodelcev, medtem ko je na inertnem safirnem steklu nukleacija bolj reducirana. Prav tako pa prisotnost substrata vpliva tudi na kristale, ki nastajajo v raztopini, saj so ti v primerjavi s kontrolnim čistim vzorcem manjši. V zaključku smo preučili še fotokatalitsko aktivnost sintetiziranih TiO$_2$ nanodelcev pri razgradnji onesnaževala bisfenol A (BPA) ter rezultate primerjali s komercialnim TiO$_2$. S tem smo želeli potrditi fotokatalitsko aktivnost pridobljenih nanokristalov, kljub temu da analize kažejo na prevladovanje rutilne faze, ki velja za manj fotokatalitsko aktivno v primerjavi z drugimi polimorfi TiO$_2$.20262026-08-21 08:55:06Magistrsko delo/naloga185861VisID: 25645COBISS_ID: 290004227sl