Crystal chemistry and photocatalytic activity of Ti-apatites

Abstract

Работа посвящена проблеме создания новых природоподобных материалов, обладающих полезными свойствами. В ней писан синтез Ti-содержащих гидроксилапатитов, проведено комплексное изучение их кристаллохимии и природы фотокаталитической активности; обсуждены возможности использования Ti-содержащих апатитов в качестве фотокаталитических биосовместимых материалов. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка использованной литературы. Во введении раскрывается актуальность выбранной темы, описываются цель и задачи дипломной работы. В первой главе проведён детальный обзор литературы по кристаллической структуре апатита, его применению, а также проанализированы перспективы использования фотокатализаторов, в том числе , Ti-содержащего апатита.. Вторая глава посвящена описанию двух серий синтезов Ti-содержащих гидроксилапатитов, проведённых автором, а также описанию используемых методов исследования продуктов синтезов. В третьей главе приводятся результаты исследований продуктов синтезов широким комплексом рентгендифракционных, спектроскопических , микроскопических и оптических инструментальных методов. Анализируются полученные результаты, приводятся рисунки и таблицы, иллюстрирующие экспериментальные данные. В четвёртой главе проводится обсуждение полученных результатов. результатов. Обсуждается фазовый состав полученных осадков, закономерности вхождения титана в кристаллическую структуру апатита, фотокаталитические свойства синтезированного наноматериала.

В заключении обобщаются результаты проделанной работы, , производится сравнение полученных результатов с результатами предшественников, делается заключение о природе фотокаталитической активности и о возможности использования Ti-содержащего гидроксилапатита для создания фотокаталитического биоматериала.

The work is devoted to the problem of creating new nature-like materials with useful properties. It contains the synthesis of Ti-containing hydroxylapatites, a comprehensive study of their crystal chemistry and the nature of photocatalytic activity has been carried out; The possibilities of using Ti-containing apatites as photocatalytic biocompatible materials are discussed. The work consists of introduction, four chapters, conclusion and list of references. In the introduction the relevance of the chosen topic is revealed, the purpose and objectives of the thesis are described. In the first chapter a detailed review of the literature on the crystal structure of apatite was carried out, its application, and also the prospects for using photocatalysts, including Ti-containing apatite was analyzed. The second chapter describes the two series of syntheses of Ti-containing hydroxylapatite, carried out by the author, as well as used methods of studying products of syntheses. The third chapter presents the results of studies of the products of syntheses by a wide range of X-ray diffraction, spectroscopic, microscopic and optical instrumental methods. The obtained results are analyzed, figures and tables illustrating the experimental data are given. The fourth chapter discusses the results. The phase composition of the precipitates obtained, the regularities of titanium incorporation into the crystal structure of apatite, and the photocatalytic properties of the synthesized nanomaterial are discussed.

The conclusion summarizes the results of the work, compares the results obtained with the results of the precursors, concludes about the nature of the photocatalytic activity and about the possibility of using Ti-containing hydroxyapatite to create a photocatalytic biomaterial.