Низкотемпературный золь-гель синтез наноразмерных материалов TiO2-Fe3O4, TiO2-CoO, Fe2TiO5, CoTiO3 и твердых растворов Fe(III) в TiO2 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.01, кандидат наук Герасимова Татьяна Викторовна

• Герасимова Татьяна Викторовна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Герасимова Татьяна Викторовна

Содержание

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Свойства диоксида титана

1.2.Влияние условий синтеза на формирование структуры диоксида титана

1.3. Получение ультрадисперсных материалов на основе диоксида титана ^ ^ золь-гель методом

1.4. Модифицирование диоксида титана

1.5. Проявление магнитных свойств наноструктурированными _ „

28

композиционными материалами на основе диоксида титана

1.6.Типы доппирующих добавок

1.6.1. Допирование кобальтом

1.6.2. Допирование железом

1.7. Влияние условий синтеза на формирование кристалисталлической ^ струтуры шпенелеподобных композитов на основе диоксида титана

1.8. Особенности синтеза гетерооксидных композитов на основе диоксида ^ титана

1.9. Методики получения наночастиц допирующих материалов 41 Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Описание используемых материалов и реактивов

2.2. Методы синтеза гибридных материалов на основе диоксида титана

2.2.1. Получение наноразмерного порошка диоксида титана

2.2.2. Синтез нанодисперсного порошка FeзO4

2.2.3. Синтез наночастиц Co(OH)2

2.2.4. Синтез оксида кобальта

2.2.5.Получение наноструктурированных материалов на основе диоксида титана и магнетита.Методики проведения золь-гель 59 синтезов

2.2.5.1.Синтез нанокомпозитов на основе TiO2

2,

модифицированного FeзO4

2.2.5.2.Синтез твердых растворов Fe(Ш) в матрице TiO2 и ^ псевдобрукита в процессе низкотемпературного синтеза

2.2.6 Получение наноструктурированных материалов на основе

диоксида титана, модифицированного оксидом кобальта. 62 Методики проведения золь-гель синтезов

2.2.6.1.Синтез дисперсных наночастиц оксида кобальта в матрице ^

диоксида титана

2.4.6.2 Синтез ильменита кобальта

2.3. Методы исследования материалов

Глава 3. Обсуждение результатов

3.1. Физико-химическая характеристика нанокомпозитов, полученных ^ путем путем смешения золей Бе304 и СоО с золем ТЮ2

3.1.1. Нанокомпозиты с наночастицами Бе304 в матрице диоксида титана

3.1.2. Особенности нанокомпозитов на основе наночастиц СоО распределенных в матрице ТЮ2

3.2. Низкотемпературный золь-гель синтез псевдобрукита, ильменита ^ кобальта и твердых растворов ионов Ее(Ш) в матрице диоксида титана.

3.2.1. Особенности формирование твердых растворов Ее(Ш) в матрице ТЮ2 и псевдобрукита в процессе низкотемпературного синтеза.

3.2.2. Особенности взаимодействий в коллоидных системах, обуславливающие формирование ильменита кобальта при 100 кристаллизации из растворов.

3.3. Сравнительная характеристика оптических и фотокаталитических

свойств полученных композитов Без04/ТЮ2 и твердых растворов Ее(Ш) 108 в ТЮ2

Выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Низкотемпературный золь-гель синтез наноразмерных материалов TiO2-Fe3O4, TiO2-CoO, Fe2TiO5, CoTiO3 и твердых растворов Fe(III) в TiO2»

Введение

В настоящее время материалы на основе диоксида титана, благодаря набору уникальных свойств, открывают безграничные возможности для создания новых высокоэффективных нанокомпозитов в различных областях науки и техники. Широкая область практического применения полиметаллических систем, вызывает огромный интерес у исследователей в различных областях. К настоящему моменту, применение данных материалов наиболее широко развивается в биологии и медицине, электронике, хранении и записи информации и прочих областях науки и техники. Материалы, полученные на основе гидролиза продуктов алкоксидов титана в присутствии магнитной фазы, так же как и гетерооксидные соединения на основе диоксида титана, перспективны для использования в качестве: магнитных полупроводников, [1] магнито-оптических полупроводников [2], фотокатализаторов для разложения органических соединений [3] и фотоэлектрохимической генерации водорода из воды [4]. Получены данные о каталитической активности титанатов железа в процессах неэнзиматической фиксации азота [5].

Актуальность темы. В последнее десятилетие внимание исследователей привлечено к материалам на основе диоксида титана, модифицированного оксидами железа и кобальта.

Нанокомпозиты, в которых магнитные наночастицы и оксиды железа и кобальта распределены в полупроводниковой матрице диоксида титана без образования химических соединений, представляют значительный интерес в качестве вещественных элементов спинтронных устройств, фотокаталитически активных материалов, магнитных каталитически активных материалов, систем доставки лекарственных препаратов, средств гипертермической терапии. Для получения таких систем используются керамическая технология, химическое осаждение из газовой фазы, лазерная молекулярная эпитаксия, распыление в плазме, а также так называемые методы "мокрой и мягкой химии" (wet and soft chemistry) основанные на химических реакциях в растворах. Эти методы позволяют получать материалы в виде нанопорошков и тонких пленок, дают

возможность управлять их структурой, формой частиц, фазовым составом и морфологией. Вместе с тем, современные подходы предполагают проведение процессов отжига полученных материалов для образования хорошо окристаллизованных оксидных структур. Термическая обработка при высоких температурах приводит к разнообразным эффектам, связанным с растворимостью допанта, формированием кластеров, однородностью структуры материала, появлением точечных дефектов, влиянием нежелательных примесей, взаимодействием с атмосферой в печи. При термообработке в системах диоксида титана и оксидов железа и кобальта, могут формироваться твердые растворы ионов ё металлов в кристаллической решетке диоксида титана, или образовываться химические соединения, построенные по типу ильменита и псевдобрукита. Появление новых структур и их типов зависит от концентраций реагентов. При низких концентрациях легирующих элементов формируются твердые растворы, а при высоких - химические соединения. В настоящее время с помощью золь-гель технологии псевдобрукит Бе2ТЮ5 и ильменит СоТЮ3 получают термической обработкой при температурах более 500оС смесей различных оксо- и гидоксо-форм прекурсоров, выделенных в результате процессов в растворах. Псевдобрукит и ильменит кобальта являются спиновыми стеклами и перспективными объектами оптоэлектроники, фотокатализа. Вместе с тем их появление в структуре нанокомпозитов в системах ТЮ2-Бех0у, ТЮ2-Со0 может неоднозначно изменять физико-химические свойства последних. Для преодоления указанных трудностей необходимо разработать новые высокоэффективные пути синтеза, в которых бы целевые продукты формировались непосредственно в процессе взаимодействий в жидкой среде и не требовали высокотемпературной обработки для фиксации требуемой структуры и свойств.

Важнейшей задачей, в области синтеза смешанных металл-оксидных полупроводников, является разработка подходов для низкотемпературного -безобжигового получения хорошо окристаллизованных наноматериалов,

нанокомпозитов и химических соединений в оксидных системах непосредственно в результате коллоидно-химических процессов в растворах [6].

Цель работы - разработка низкотемпературного - безобжигового метода получения оксидных наноматериалов в системах ТЮ2-Бех0у, ТЮ2-Со0, основанного на химических реакциях в коллоидных системах, позволяющего получать фазово-разделенные хорошо окристаллизованные продукты в виде наночастиц, распределенных в неорганической матрице, а также в виде химических соединений, без последующих высокотемпературных термических воздействий.

В задачи исследования входило:

-разработать методологию синтеза, учитывающую состояние реагентов в растворах при определенных рН, температуре, концентрации, обеспечивающую безобжиговый жидкофазный режим получения хорошо окристаллизованных материалов;

-провести синтез нанокомпозитов диоксид титана - оксид кобальта и диоксид титана-магнетит, в которых наночастицы оксидов переходных металлов распределены в полупроводниковой матрице. Выявить влияние условий синтеза (рН среды, соотношения концентраций компонентов, температура) на физико-химические свойства материалов;

-разработать методику низкотемпературного жидкофазного синтеза псевдобрукита Бе2ТЮ5 и ильменита СоТЮ3 в жидкой фазе на основе комбинации методов соосаждения и золь-гель технологии, а также композитов, включающих данные соединения в матрицу диоксида титана. Выявить влияние условий синтеза (рН среды, соотношения концентраций компонентов, температура) на физико-химические свойства материалов;

-выявить закономерности влияния структурной организации материалов на их важные в практическом плане оптические, фотокаталитические и магнитные свойства.

Научная новизна выносимых на защиту результатов состоит в следующем:

Разработан новый подход к синтезу хорошо окристаллизованных материалов на основе диоксида титана: TЮ2-Fe3O4, TiO2-CoO, как в форме ультрадисперсных магнитных фаз, дискретно распределенных в структуре полупроводниковой матрицы, так и в виде химических соединений Fe2TiO5 и CoTЮз, построенных по типу шпинелей, интегрированных в структуру матрицы из анатаза, образующихся непосредственно в процессе взаимодействий в гетерогенных жидкофазных системах, не требующий высокотемпературного отжига для достижения необходимых свойств.

Получены новые данные, характеризующие реакционную способность различных форм гидроксидов и гидратированных оксидных наноструктур железа и кобальта при взаимодействиях с коллоидными системами диоксида титана и молекулярными продуктами гидролиза тетраизопропилата титана в растворах при различных соотношениях концентраций компонентов, рН среды и температуры. Установлено, что для формирования псевдобрукита необходимо присутствие оксигидроксида железа FeO(OH) на поверхности фазы магнетита, активированного раствором кислоты.

Теоретическая и практическая значимость работы.

В работе изложены положения, развивающие научные представления о реакционной способности различных форм гидроксокомплексов железа и кобальта в реакциях с гидроксокомплексами титана с образованием Fe2TiO5 и

Разработаны оптимальные пути жидкофазного синтеза нанокомпозитов TiO2-Fe3O4, TiO2-CoO, а также TЮ2-Fe2TЮ5 и TiO2-CoTiO3, которые могут служить основой для создания низкотемпературной (безобжиговой) энергосберегающей технологии их получения.

Выявлена нелинейная зависимость фотокаталитической активности нанокомпозитов оксида титана от содержания в них ионов железа и установлены области составов нанокомпозитов в системах TiO2-Fe3O4 и твердых растворов ионов Fe3+ в TiO2, обладающие максимальной фотокаталитической активностью в

реакциях разложения органических загрязнителей, что важно для их применения в экологическом фотокатализе.

Изучены параметры намагниченности в системах ТЮ2-Ре304, ТЮ2-Со0, а также ТЮ2-Бе2ТЮ5 и ТЮ2-СоТЮ3, полученных низкотемпературным растворным методом. Установлено, что предложенный метод синтеза позволяет получать нанокомпозиты ТЮ2-Бе304 со свойствами суперпарамагнетизма, что имеет значение для разработки на ее основе средств гипертермической терапии.

Личный вклад автора. Цели и задачи исследования сформулированы автором и научным руководителем работы. Синтез материалов, анализ их физико-химических свойств и измерение оптических и каталитических характеристик выполнены непосредственно автором. Обсуждение результатов проведено автором при участии научного руководителя и соавторов публикаций.

Апробация работы. Результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на III Всероссийской молодёжной конференции с элементами научной школы «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества». Москва, 2012 г.; XIII Всероссийской молодежной конференции с элементами научной школы «Химия силикатов: вчера, сегодня, завтра», Санкт-Петербург, 2012; VII Международной научной конференции "Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения" Иваново, 2012; VII Региональной конференции молодых ученых "Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем" (Крестовские чтения) Иваново, 2012г; Всероссийская молодежной научной школе «Химия и технология полимерных и композиционных материалов». Москва, 2012 г.; X Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов «Физикохимия и технология неорганических материалов», Москва, 2013 г; VIII Всероссийской школе-конференции молодых ученых "Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем" (Крестовские чтения) г. Иваново, 2013 г. ; с международным участием научной конференции «Полифункциональные химические материалы и технологии» г. Томск, 2013 г.;

XXI Международной конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов»г. Москва,2014 г.

Работа поддержана грантами Российского Фонда Фундаментальных исследований № 11-03-12063-офи-м-2011 - «Золь-гель синтез разбавленных магнитных полупроводников в полимерной матрице» и № 14-03-00502-А -«Мягкий синтез наноструктур титанатов переходных металлов для применения в экологическом фотокатализе»

Публикации: по материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах из перечня, рекомендованного ВАК Российской Федерации, и 12 тезисов докладов.

Достоверность результатов: основывается на применении паспортизованных реагентов при осуществлении синтеза материалов, использовании современных аппаратурных методов исследования состава и структуры продуктов синтеза; совпадении физико-химических характеристик полученных низкотемпературным методом материалов с имеющимися международными стандартами; отсутствием противоречий сделанных выводов с современными представлениями неорганического материаловедения.

Достоверность результатов подтверждается их публикацией в рецензируемых журналах с высокими импакт-факторами

Глава 1. Литературный обзор

В настоящее время, благодаря быстрому развитию науки и технологий, наноматериалы на основе диоксида титана, обладающие принципиально новыми, уникальными характеристиками, весьма востребованы в промышленности, охране окружающей среды, а также используются для создания биопрепаратов, обладают высокой фотокаталитической активностью, нетоксичны, стабильны для применения в медицине, легки в приготовлении, и действительно дешевы [7-13].

Материалы на основе диоксида титана привлекают внимание благодаря набору уникальных физико-химических характеристик, включая близкие термодинамические параметры полиморфных модификаций ТЮ2, высокую прочность связи ТьО, невысокие окислительно-восстановительные потенциалы переходов между состояниями с различными степенями окисления, высокую гидроксилированность поверхности, относительную химическая стойкость и экологическую безопасность. Все это определяет широкие перспективы для применения материалов на основе диоксида титана в каталитических и адсорбционных процессах [14]. Так диоксид титана является наиболее перспективным фотокатализатором для очистки воды от технологических загрязнений. Фотокаталитическая очистка воды имеет целый ряд преимуществ перед используемыми в настоящее время методами, включая приемы озонирования и хлорирования.

Диоксид титана особенно популярен из-за его выгодных характеристик таких как высокая фотоактивность, термическая и химическая стабильность, низкая стоимость и нетоксичность, кроме того, физическими и химическими свойства ТЮ2 можно управлять с помощью изменения размера его частиц, морфологии и кристаллической фазы (анатаз, рутил или брукит ) [15].

Тем не менее, широкое практическое применение ТЮ2 ограничивается двумя основными проблемами. Первая - это низкий квантовый выход, являющийся результатом быстрой рекомбинации фотогенерируемых электроно-дырочных пар, а другая связана с шириной запрещенной зоны полупроводника,

которая составляет 3,2 эВ, и поэтому ТЮ2 эффективно поглощает только 3-4% энергии солнечного спектра [16].

По этим причинам, были проведены некоторые исследования в целях улучшения фотокаталитических свойств ТЮ2. Основной подход основан на допировании диоксида титана атомами переходных металлов, такими как Fe, Со, М, Мп, Аи, Ag, Pt или неметаллов N F, Р, S, а также оксидами, например,W03 [17-23]. Допирующие или нанесенные на поверхность ТЮ2 металлы воздействуют на фотокаталитическую активность из-за различных факторов. Например, металл может увеличивать электронно-дырочное разделение, выступая в качестве электронного поглотителя, и тем самым сместить область поглощения света полупроводникового материала в видимый диапазон. Ввиду этого было высказано предположение, что переходный металл с соответствующей степенью окисления

Г-Т-4+

заменяет некоторые центры т в кристаллической решетке, выступая в роли примеси, что уменьшает ширину запрещенной зоны [24-25]. Несмотря на большое количество литературы, описывающей влияние допирующих примесей на химические и физические свойства ТЮ2, существует очень мало информации о расположении допирующей примеси в структуре полупроводника.

Одним из наиболее перспективных путей создания высокоэффективных фотокатализаторов является наноструктурирование, предполагающее формирование материалов, обладающих высокоразвитой поверхностью, частицы которых построены из периодических, мезопористых наноблоков с определенными степенью кристалличности и фазовым составом и имеют размеры, обеспечивающие максимальное поглощение светового излучения с данной длинной волны. Пространственное разделение зарядов в частицах, а также допирование материала, способствуют смещению поглощения в область видимого диапазона солнечного спектра. Наибольшие перспективы применения принадлежат наноструктурированному диоксиду титана со смешанной кристаллической структурой. Такое строение способствует наиболее эффективному разделению генерируемых при облучении электроно-дырочных пар, а также, благодаря развитой поверхности, диоксид титана обладает

достаточно высокой эффективностью при окислении органических или биологических объектов [26]

Полупроводниковые фотокатализаторы и фотоэлектрокатализаторы на основе диоксида титана в связи с широким спектром приложений являются предметом многих исследований, они могут быть использованы для ликвидации опасных загрязнителей в воздухе, почве и воде [27-28]. Кроме того, материалы на основе ТЮ2, обладающие высокоразвитой поверхностью и узким распределением пор по размерам находят широкое применение в различных высокоинтеллектуальных областях жизнедеятельности человека, таких как преобразование солнечной энергии, [29-31] в качестве мультифункциональных и фотоэлектрохромных покрытий, фотокатализе [32], материалов спинтроники [33], и терапии злокачественных опухолей. Особенно в области терапии злокачественных опухолей наночастицы ТЮ2 [34] обладают определенными преимуществами, например, чрезвычайно сильная окислительная реакция, которая уничтожает клетки опухоли, не вызывая токсикации нормальных тканей, и оказывает минимальное влияние на снижение количества лейкоцитов.

В настоящее время наибольший интерес вызывают наноматериалы на основе титаната кобальта, которые привлекают особое внимание исследователей благодаря проявлению уникальных фотохимических, магнитных и электрических свойств. Удивительной особенностью данных материалов, заставившей ученых и исследователей по всему миру сосредоточить свое внимание на разработке оптимальных методов синтеза, а также способствующей более подробному изучению физико-химических характеристик, является открытие

ферромагнетизма при комнатной температуре в системе [35]. Область

применения материалов, полученных на основе таких систем, необычайно широка. Известны работы по их применению при разработке газовых сенсоров [36-38], магнитных записывающих устройств [39-40], (фото) катализаторов [41] и др. Рассматривается возможность применения и в полупроводниковых полевых транзисторах, построенных по типу метал-оксид-полупроводник, обладающих

низкими токами утечки [42]. Получают титанаты кобальта путем допирования диоксида титана атомами кобальта или его оксидами.

Объектом интенсивных исследований, также являются и системы на основе Fe-Ti02. Установлено, что ввод атомов железа, в качестве допирующей примеси, не только значительно улучшает фотокаталитические характеристики диоксида титана, но и наделяет его уникальными суперпарамагнитными свойствами. В последние время суперпарамагнитные наночастицы оксида железа широко используются во многих биомедицинских областях, в том числе и для точечной доставки лекарств [43-44], разделения клеток [45], восстановления тканей [4], гипертермии раковых опухолей [46-47], а также в магнитно-резонансной томография (МРТ), для повышения контраста клеток [48-50].

Ранее считалось, что фотокаталитические свойства композита Fe3O4/TiO2 проявляются только при облучении УФ-светом [51], пока Не и соавт. не опровергли это, сообщив, что фотокаталитическая активность магнитных частиц Fe3O4/TiO2 может быть активирована видимым светом [52]. После этого, Cheng и соавт. [53] установили, что такие частицы обладают не только фотокаталитическими свойствами, но также и противомикробным действием.

1.1. Свойства диоксида титана

На протяжении нескольких лет, наиболее значимым направлением в области материаловедения остается исследование полупроводниковых катализаторов на основе диоксида титана, являющегося уникальным, экологически чистым, а главное достаточно доступным материалом. Благодаря способности ТЮ2 функционировать в качестве фотокатализатора, он активно применяется для фотокаталитической стерилизации в медицинской и пищевой промышленности, а также для решения экологических проблем. Однако, фотокаталитическая активность ТЮ2 определяется рядом физико-химических свойств, которые в свою очередь зависят от условий получения ТЮ2.

Диоксид титана может существовать как в кристаллической, так и в аморфной фазах. Аморфная фаза является фотокаталитичеки неактивной. В кристаллической форме диоксид титана существует в виде трех полиморфных модификаций: рутил, брукит и анатаз.

Наибольший интерес представляют стабильная рутильная и метастабильная анатазная фазы (рис. 1.1) [62].

С^ а

Рисунок 1.1. Схематичное изображение структуры рутила, анатаза и брукита [54].

Данные полиморфные модификации обладают различными свойствами и, следовательно, проявляют отличия относительно фотокаталитической активности [55]. Анатаз, как правило, считается более активным, чем рутил, это связано с

высокой плотность локализованных состояний и последующей поверхностной адсорбирцией гидроксильных радикалов, а также анатаз обладает более медленной, относительно рутила, рекомбинацией заряда [56-57]. Между тем, смесь анатазной и рутильной фаз TiO2 (в соотношении 4:1), например, как у коммерческого диоксида титана DegussaP25, демонстрирует наивысшую фотокаталитической активность вследствие синергического эффекта между фазами (рис.1.2) [58-61].

Samples

Рисунок 1.2. Соотношение степени фотокаталитического разложения фенола (А) и RhB (B) на поверхности TiO2 с различным соотношением анатаз/рутил и промышленного образца P25 соответственно [62].

Высокая каталитическая активность Р25 возникает благодаря многофазной природе частиц в результате эффективного разделения носителей заряда [63]. Однако, другим коммерческим фотокатализатором TiO2, состоящим только из анатаза и имеющим высокую активность за счет высокой скорости межфазового переноса электронов, является Hombikat UV 100 («Sachtleben», Германия).

Суть фотокаталитических свойств диоксида титана заключается в том, что на поверхности полупроводника под действием УФ света (рис. 1.3), образуются электроно-донорные (восстановительные) и электроноакцепторные участки (окислительные), которые обеспечивают протекание окислительно-восстановительных реакций, приводящие к фотодеструкции любой органической материи в загрязненном воздухе или воде.

Рисунок 1.3. Принцип действия полупроводникового фотокализатора TiO2 [64].

При поглощении кванта света диоксидом титана происходит образование электроно-дырочной пары, связанное с переходом электрона из валентной зоны в зону проводимости.

TiO2 + hv ^ TiO2 (e- + h+) (1.1)

Важную роль в фотокаталитическом процессе имеет степень гидроксилирования поверхности диоксида титана, служащая источником гидроксил ионов, образующих при взаимодействии с «дырками» гидроксорадикалы. Если процесс фотогенерации происходит в среде, содержащей воду и кислород, то их молекулы могут принимать участие в образовании радикалов при взаимодействии с фотовозбужденной поверхностью диоксида титана (1.2-1.8).

TiO2 (h+) + - OHad^ TiO2 + •OHad (1.2)

TiO2 (h+) + H2O ^ TiO2 + •OHad + H+ (1.3)

•OH + R^ intermediates^ CO2 + H2O (1.4)

ТЮ2 (е-) + О2 * TiO2 + О2- (1.5)

О2^- + ИО2^ (1.6)

О2^- + ИО2^ ^ •ОН + 02 + И202 (1.7)

2Н02- ^ О2 + И2О2 (1.8)

Каталитическое диспропорционирование перекиси водорода существенно увеличивает концентрацию радикальных форм.

ТЮ2 (е-) + И2О2^ ТЮ2 + ОИ- + •ОН (1.9)

Доминирующее участие в процессе фоторазложения любых органических молекул играют гидроксорадикалы, и их концентрация, которые, после протекания ряда промежуточных реакций фотокаталитического окисления, приводят к полной деструкции материалов с образованием простых оксидов СО2 и Н2О.

1.2. Влияние условий синтеза на формирование структуры диоксида

титана

Как отмечалось выше, полиморфный состав и структура диоксида титана определяют его фотокаталитическую активность. Нанокристаллический диоксид титана, в виде чистого анатаза, или в виде комбинации различных полиморфных модификаций, получают, как правило, путем изменения параметров синтеза или при помощи ввода добавок.

Продукт, полученный традиционным золь-гель методом, является аморфной фазой диоксида титана. Следовательно, для того, чтобы трансформировать ТЮ2 из аморфного состояния в кристаллическое, необходимо произвести соответствующую термическую обработку. Окристаллизованные наноразмерные частиц ТЮ2 обычно получают после обжига аморфного диоксида титана, при этом температура, как правило, составляет около 600 °С. Данный подход требует не только значительной энергии, но и приводит к росту зерен и агломерации частиц, тем самым уменьшая эффективную площадь поверхности, и снижая, таким образом, фотоактивность [65-66].

В последнее время, для преодоления проблем, упомянутых выше, некоторые исследователи синтезируют наноразмерные частицы TiO2 при помощи гидротермальных методов или на основе простых низкотемпературных способов, без последующей высокотемпературной обработки.

Например, Jing с соавт. [67] провели контролируемый синтез наноразмерного TiO2, содержащего различное количество фазы рутила, при помощи кислото-модифицированного (HCl) гидротермального процесса в течение 6 часов при 160 °C. Они обнаружили, что фазовым составом нанокристаллов TiO2 можно управлять путем варьирования концентрации HCl, так образцы TiO2, с преобладающим содержанием фазы анатаза, состоят из сферообразных наночастиц с малым размером (8,4 нм), в то время как образцы, состоящие преимущественно из рутила, имеют палочковидные наночастицы с относительно большим размером (38,5 нм). Zhang и др. [52] синтезировали частицы TiO2 низкотемпературным методом растворения - переосаждения (low-temperature dissolution-reprecipitation process, LTDRP) в течение 48 ч при 50°С, но содержание кристаллического продукта в итоге было крайне низким. Estruga и другие [68] получили анатазно-рутильный наноструктурированный диоксид титана путем гидролиза тетраизопропоксида титана в водном растворе бромистоводородной кислоты и N,N- диметилформамида (ДМФ) при 80 °С в течение 16 часов, содержание анатаза и рутила контролировалось путем регулирования концентрации DMF. Yin и др. [69] разработали новый метод синтеза фазы чистого анатаза и наночастиц рутила непосредственно из водного раствора TiCl4 с использованием лимонной кислоты в качестве добавки. В отсутствие лимонной кислоты был сформирован исключительно рутил. Однако, после добавления лимонной кислоты в водный раствор TiCl4, и последующей автоклавной обработки при 220°С в течение 2 или 4 часов были сформированы нанокристаллиты чистого анатаза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Герасимова Татьяна Викторовна, 2014 год

Список литературы

1. Chikazumi, S. Physics of magnetic fluids /S.Chikazumi, S.Taketomi, M. Ukita, M. Mizukami, H.Miyajima, M. Setogawa, Y. Kurihara// J. Magn. Magn.Mater.-1987.-Vol. 65. - P. 245-251.

2. Lu, A.-H. Nanoengineering of a Magnetically Separable Hydrogenation Catalyst/ A.-H. Lu, W. Schmidt, N. Matoussevitch, H. BPnnermann, B.Spliethoff, B. Tesche, E. Bill, W. Kiefer, F. Schuth// J. Angew. Chem. -2004.-Vol. 116.-P. 4403-4406

3. Tsang, S. C. Carbon-Supported Nanocatalysts for the Manufacture of Fine Chemicals/ S. C. Tsang, V. Caps, I. Paraskevas, D. Chadwick, D. Thompsett, Magnetically Separable// J. Angew.Chem. Int. Ed. -2004.-Vol. 43. -P. 5645-5767

4. Gupta, A. K. Synthesis and surface engineering of iron oxide nanoparticles for biomedical applications/ A. K. Gupta, M. Gupta// J. Biomaterials.- 2005. Vol. 26. - P.3995-4021

5. Mornet, S. Magnetic nanoparticle design for medical applications/ S.Mornet, S.Vasseur, F. Grasset, P. Verveka, G. Goglio, A.Demourgues, J. Portier, E. Pollert, E. Duguet// Prog. Solid State Chem.-2006. - Vol. 34. -P. 237-247.

6. Banger K. K. Low-temperature, high-performance solution-processed metal oxide thin-film transistors formed by a 'sol-gel on chip' process/K. K. Banger,Y. Yamashita,K. Mori,R. L. Peterson,T. Leedham,J. Rickard, H. Sirringhaus.// Nature Materials.-2011. Vol.-10. P.-45-50

7. Christensen P. Photoelectrocatalytic and photocatalytic disinfection of E. coli suspensions by titanium dioxide/ P. Christensen, T. P. Curtis, T. Egerton, S. A. M. Kosa, and J. R. Tinlin // Applied Catalysis B.-2003.- Vol. 41.- P. 371-386

8. Oh S.T. H2O-controlled synthesis of TiO2 with nanosized channel structure through in situ esterification and its application to photocatalytic oxidation / S.T. Oh, J.S. Choi, H.S. Lee, L.H. Lu, H.H. Kwon, I.K. Song, J.J. Kim, H.I. Lee// J. Mol.Catal., A-Chem. -2007. - Vol. 267.-P. 112-119

9. Xie Y.B. Photoelectrochemical application of nano tubular titania photoanod / Y.B. Xie// Electrochim. Acta. -2006.-Vol. 51.-P. 3399-3406

10. Yamazaki S. Adsorption and photocatalytic degradation of 1,4-dioxane on TiO2 / S. Yamazaki, N. Yamabe, S. Nagano, A. Fukuda// J. Photochem. Photobiol. A Chem.- 2007.-Vol.185. -P. 150-155

11. Fujishima A. Titanium dioxide photocatalysis / A. Fujishima, T.N. Rao, D.A. Tryk// J. Photochem. Photobiol.,C-Photochem. Rev. - 2000.- Vol.1.-P. 1-21

12. Fujishima A. Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode / A.Fujishima, K. Honda //Nature.- 1972. - Vol. 238. - P. 37-38.

13. Fujishima A. Hydrogen Production under Sunlight with an Electrochemical Cell / A. Fujishima, R. Kahayakawa, K. Honda // J. Elecrtochem. Soc.: Electrochem. Sci. Tech.- 1975.- Vol.122. -P. 1487-1489

14. Ting KeTsengetal., A Review of Photocatalysts Prepared by Sol-gel Method for VOCs Removal. Int J Mol Sci. 2010; 11(6): 2336-2361

15. Kim D.H. The effect of phase type on photocatalytic activity in transition metal doped TiO2 nanoparticles / D.H. Kim, D.K. Choi, S.J. Kim, K.S. Lee// Catal. Commun.- 2008.- Vol. 9. -P. 654-657

16. Tian B. Synergetic effects of nitrogen doping and Au loading on enhancing the visible light photocatalytic activity of nano-TiO2 / B.Tian, C. Li, F. Gu, H. Jiang // Catal.Commun.- 2009. - Vol.-10. -P. 925-929

17. Li J. Adsorption and degradation of the cationic dyes over Co doped amorphous mesoporous titania-silica catalyst under UV and visible light irradiation / J.Li, S.Liu, Y.He, J.Wang // Microporous. Mesoporous Mater.- 2008.-Vol.115.-P. 416-425

18. Khaleel A. Supported and mixed oxide catalysts based on iron and titanium for the oxidative decomposition of chlorobenzene / A. Khaleel, A. Nayli // Appl.Catal. B.-2008.-Vol. 8. -P. 176-184

19. Tryba B. Immobilization of TiO2 and Fe-C-TiO2 photocatalysts on the cotton material for application in a flow photocatalytic reactor for decomposition of phenol in water/ B.Tryba // J. Hazard Mater.-2008.-Vol. 151.P.623-627

20. Glaspell G. Sol-gel synthesis and magnetic studies of titanium dioxide doped with 10% M (M = Fe, Mn and Ni) / G. Glaspell, A. Manivannan //. J Clust. Sci.-

2005.-Vol. 16(4).-P. 501-513

21. Sobana S.J. Photocatalytic degradation of Orange G on nitrogen-doped TiO2 catalysts under visible light and sunlight irradiation /S.J.Sobana, L. Qiao, S. Sun, G. Wang // J Hazard Mater.-2008.-Vol. 155.- P. 312-319

22. Muruganadham M. Nano-Ag particles doped TiO2 for efficient photodegradation of directazo dyes / M. Muruganadham, M. Swaminathan // J. Mol.Catal. A.-

2006.-Vol. 258. -P. 124-132

23. Tiana H. Photocatalytic degradation of methyl orange with W-doped TiO2 synthesized by a hydrothermal method / H. Tiana, J. Maa, K. Li, J. Li // Mater Chem. Phys. -2008.-Vol.- 112. P. 47-51

24. Kudo A. Effects of doping of metal cations on morphology, activity, and visible light response of photocatalysts / A. Kudo, R. Niishiro, A. Iwase, H. Kato // Chem.Phys.-2007.- Vol. 339.- P.104-110

25. Khan R. Preparation and application of visiblelight-responsive Ni-doped and SnO2 -coupled TiO2 nanocomposite photocatalysts / R. Khan, T-J. Kim // J. Hazard Mater.-2009.- Vol. 163.- P.1179-1184.

26. A. Zaleska, Doped-TiO2:A Review / A. Zaleska// Recent Patentson Engineer.-2008.- Vol. 2.- P. 157-164

27. Han F. Tailored titanium dioxide photocatalysts for the degradation of organic dyesin waste watertreatment: a review / F. Han, K.V. Subbarao, M. Srinivasan, R. Dharmarajan, R. Naidu // Appl. Catal. A.-2009.- Vol. 359.- P.25-40

28. Zhao H. Photoelectrocatalytic oxidation of organic compounds at nanoporous TiO2 electrodes in a thin-layer photoelectrochemical cell /Zhao H., Jiang D., Zhang S., Wen W. // J. Catal.-2007.- Vol. 250.- P. 102-109

29. Baea S.. Enzymatic hydrogenproduction by light-sensitized anodized tubular TiO2 photoanode / S.Baea, E.Shimb, J.Yoonc, H. Joo // Solar Energy Mater Solar Cells.-2008.-Vol. 92.- P.402-409

30. Агафонов А.В. / Каталитически активные материалы на основе диоксида титана. Пути повышения фотокаталитической активности / А.В.Агафонов, А.В.Виноградов // Химия Высоких Энергий.- 2008. -Т.42. №7.- С.79-81.

31. Agafonov A.V. Electromotive Forcesin Solar Energy and Photocatalysis (Photo Electromotive Forces)/ A.V. Agafonov, A.V. Vinogradov, V.V Vinogradov., A.V. Balmasov, L. Inasaridze // Croatia. Intech publishers.- 2011. P. 21-40.

32. Castro A. Doped titanium dioxide nanocrystalline powders with high photocatalytic activity / A. Castro, M. Nunes, M. Carvalho, L. Ferreira //. J. Solid State Sci.- 2009.- V. 182.- P.1838-1845.

33. Perazolli L. TiO2/CuO Films Obtained by Citrate Precursor Method for Photocatalytic Application. / L. Perazolli, L. Nunez, M. Apolinario da Silva, M. Pegler, A. Costalonga, R .Gimenes, M. Kondo, M. Bertochi // J. Materials Sciences and Applications. -2011. -V.2. -P. 564-571.

34. Signoretto, M. Effect of textural properties on the drug delivery behavior of nanoporous TiO2 matrices / M. Signoretto, E. Ghedini, V. Nichele, F. Pinna, V. Crocella, G. Cerrato// Microporous and Mesoporous Materials.- 2011.- Vol. 139.-P. 189-196.

35. Matsumoto Y. Room-Temperature Ferromagnetism in Transparent Transition Metal-Doped Titanium Dioxide / Y. Matsumoto, M. Murakami, T. Shono, T. Hasegawa, T. Fukumura, M. Kawasaki, P. Ahmet, T. Cjikyow, S-Y. Koshihara, H. Koinuma // Science.- 2001.- Vol. 291.- P. 854-856

36. Chu X. Preparation and gas-sensing properties of nano-CoTiO3 /X. Chu; X. Liu; G. Wang; G. Meng// Mater. Res. Bull.- 1999.- Vol. 34.- P. 1789-1795.

37. Siemons M. Gas sensing properties of volume-doped CoTiO3 synthesized via polyol method / M. Siemons, U. Simon // Sens. Actuators, B.- 2007.- Vol. 126.-P. 595-603.

38. Anjana P. S. Synthesis, Characterization, and Microwave Dielectric Properties of ATiO3 (A=Co, Mn, Ni) /P.S. Anjana, M. T. Sebastian// J. Am. Ceram. Soc.-2006.- Vol.- 89.- P. 2114-2117

39. Radnoczi G. Growth Structure of Thin Films for Perpendicular Magnetic Recording Media /G. Radnoczi, P. B. Barna, M. Adamik, Z. S. Czigany, J. Ariake, N. Honda, K. Ouchi// Cryst. Res. Technol.- 2000.- Vol. 35.- P. 707-711.

40. Wang C. S. Structure and magnetic properties of Zn-Ti-substituted Ba-ferrite particles for magnetic recording /C. S. Wang, F. L. Wei, M. Lu, D. H. Han, Z. Yang// J. Magn. Magn. Mater.- 1998.- Vol. 183.- P. 241-246

41. Brik Y. Titania-Supported Cobalt and Cobalt-Phosphorus Catalysts: Characterization and Performances in Ethane Oxidative Dehydrogenation /Y. Brik, M. Kacimi, M. Ziyad, F. Bozon-Verduraz// J. Catal.- 2001.- Vol. 202.- P. 118-128

42. Wang C. C. Dielectric behaviour of cobalt titanium oxide /C. C. Wang, L. W. Zhang // J.Phys. D: Appl. Phys.- 2007.- Vol. 40.- P. 6834-6838

43. Son S.J. Magnetic nanotubes for magnetic-field-assisted bioseparation, biointeraction, and drugdelivery /S.J. Son, J. Reichel, B. He, M. Schuchman, S. B. Lee // J. of American Chemical Society.-2005.- Vol. 127. P. 7316-7317

44. Tietze R. Quantification of drug-loaded magnetic nanoparticles in rabbit liver and tumor after in vivo administration /R. Tietze, R. Jurgons, S. Lyer, E. Schreiber, F. Wiekhorst, D. Eberbeck, H. Richter, U. Steinhoff, L. Trahms, C. Alexiou // J. of Magnetism and Magnetic Materials.- 2009.- Vol. 321.- P. 1465-1468

45. Liu K. J. Facile synthesis of high-magnetization a-Fe2O3/alginate/silica microspheres for isolation of plasma DNA / K. J. Liu, Y. Zhang, D. Chen, T. Yang, Z. P. Chen, S. Y. Pan, N. Gu // Colloids and Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects.-2009.- Vol.- 341. P.- 33-39

46. Zhang L-Y. Magnetite ferrofluid with high specific absorption rate for application in hyperthermia / Zhang L-Y., Gu H-C., Wang X-M.// J. of Magnetism and Magnetic Materials.- 2007.- Vol. 311.- P. 228-233

47. Allard E. Convectionenhanced delivery of nanocarriers for the treatment of brain tumors /E. Allard, C. Passirani, J. P. Benoit // Biomaterials.-2009.- Vol. 30.- P. 2302-2318

48. Mody V. V., Nounou M. I., Bikram M.: Novel nanomedicine-based MRI contrast agents for gynecological malignancies / Mody V. V., Nounou M. I., Bikram M.// Advanced Drug Delivery Reviews.- 2009.- Vol. 61.- P. 795-807

49. Liu H. Preparation and characterization of poly (PEGMA) modified super paramagnetic nanogels used as potential MRI contrast agents / J. H. Liu, Li // Iranian Polymer J.-2008.- Vol.- 17.- P. 721-727

50. Corti M. Magnetic properties of novel superparamagnetic MRI contrast agents based on colloidal nanocrystals /M. Corti A., Lascialfari, E. Micotti, A.Castellano, M. Donativi, A. Quarta, P. D. Cozzoli, L. Manna, T. Pellegrino, C. Sangregorio // J. of Magnetism and Magnetic Materials.- 2008.- Vol. 320.- P. 320-323

51. Chen W.J. Functional Fe3O4/TiO2 Core/Shell Magnetic Nanoparticles as Photokilling Agents for Pathogenic Bacteria / W.J.Chen, P.J. Tsai, Y.C. Chen// Small.-2008.- Vol. 4.- P. 485-491.

52. He O. A novel biomaterial — Fe3O4:TiO2 core-shell nano particle with magnetic performance and high visible light photocatalytic activity /O. He, Z. Zhang, J. Xiong, Y. Xiong, H. Xiao// Opt. Mater.-2008.- Vol. 31.- P. 380-384

53. Cheng T.C. Visible light activated bactericidal effect of TiO2/Fe3O4 magnetic particles on fish pathogens / T.C. Cheng, K.S. Yao, N. Yeh, C.I. Chang, H.C. Hsu, Y.T. Chien, C.Y. Chang// Surf. Coat. Technol.-2009.- Vol. 204.- P. 11411144

54. Diebold U. The surface science of titanium dioxide / U. Diebold// Surf. Sci. Rep.-2003.- Vol. 48.- P. 53-229

55. Wang S. Photocatalytic property of Fe doped anatase and rutile TiO2 nanocrystal particles prepared by sol-gel technique / S.Wang, J.S. Lian, W.T. Zheng, Q. Jiang// Appl. Surf.Sci.-2012.- Vol. 263.- P. 260-265.

56. Hanaor D.A. Review of the anatase to rutile phase transformation /D.A. Hanaor, C.C. Sorrell// J. Mater.Sci.-2011.-Vol. 46.-P. 855-874.

57. Hurum D.C. Explaining the enhanced photocatalytic activity of Degussa P25 mixed-phase TiO2 using EPR /D.C. Hurum, A.G. Agrios, K.A. Gray, T. Rajh, M.C. Thurnauer//, J. Phys. Chem. B.- 2003.- Vol. 107.- P. 4545-4549.

58. Kafizas A. Does a photocatalytic synergy in an anatase rutile TiO2 composite thin-film exist? /A. Kafizas, C.J. Carmalt, I.P. Parkin// Chem. Eur. J.-2012.- Vol.18.- P. 13048-13058.

59. Zhang P.L. A low-temperature process to synthesize rutile phase TiO2 and mixed phase TiO2 composites /P.L. Zhang, S. Yin, T. Sato// Mater. Res. Bull.-2010.-Vol. 45.- P. 275-278.

60. Zachariah A. Synergistic effect in photocatalysis as observed for mixed-phase nanocrystalline titania processed via sol-gel solvent mixing and calcinations /A. Zachariah, K.V. Baiju, S. Shukla, K.S. Deepa, J. James, K.G.K. Warrier// J. Phys. Chem. C.- 2008.- Vol. 112.- P. 11345-11356.

61. Zhang J. Importance of the relationship between surface phases, photocatalytic activity of TiO2 /J. Zhang, Q. Xu, Z. Feng, M. Li, C. Li// Angew. Chem. Int. Ed.-20085.- Vol. 47.- P.1766-1769

62. Gao Y. Controlled facile synthesis and photocatalytic activity of ultrafine high crystallinity TiO2 nanocrystals with tunable anatase/rutile ratios / Y.Gao, H. Wang, J. Wu, R.i Zhao, Y. Lu, B. Xin//. Applied Surface Science.- 2014.- Vol. 294.- P. 36- 41

63. Gerischer H. Photocatalytic Oxidation of Organic Molecules at TiO2 Particles by Sunlight in Aerated Water /H. Gerischer, A. Heller// J. of The Electrochemical Society.-1992.- V.139. №1.- P. 113-118.

64. Chin P. Kinetics of Photocatalytic Degradation using Titanium Dioxide Films / P. Chin// Raleigh.-2008.- Vol. 2.- P. 221-17

65. Orlikowski J. A new method for preparation of rutile phase titania photoactive under visible light / J. Orlikowski, B. Tryba, J. Ziebro, A.W. Morawski, J. Przepiorski// Catal.Commun.-2012.- Vol. 24.- P. 5-10.

66. Ding K.L. Study on the anatase to rutile phase transformation and controlled synthesis of rutile nanocrystals with the assistance of ionic liquid / K.L. Ding, Z.J.

Miao, B.J. Hu, G.M. An, Z.Y. Sun, B.X. Han, Z.M. Liu// Langmuir.-2010.- Vol. 26.- P.10294-10302

67. Luan Y.B. Synthesis of efficient nanosized rutile TiO2 and its main factors determining its photodegradation activity: roles of residual chloride and adsorbed oxygen / Y.B. Luan, L.Q. Jing, Q.Q. Meng, H. Nan, P. Luan, M.Z. Xie, Y.J. Feng// J. Phys. Chem. C.-2012.- Vol. 116.- P. 17094-17100.

68. Estruga M. Low temperature N,Ndimethyl-formamide-assisted synthesis and characterization of anatase-rutile biphasic nanostructured titania /M. Estruga, C. Domingo, X. Domenech, J.A. Ayllon// Nanotechnology.- 2009.- Vol. 20.- P. 125604

69. Yin H.B. Novel synthesis of phase-pure nano-particulate anatase and rutile TiO2 using TiCl4 aqueous solutions /H.B. Yin, Y.J. Wada, T. Kitamura, T. Sumida, Y. Hasegawa, S. Yanagida//, J. Mater. Chem.-2002.- Vol.- 12.- P. 378-383.

70. Fang C.S. Preparation of titania particles by thermal hydrolysis of TiCl4 in n propanol solution /C.S. Fang and Y.W. Chen// Mater. Chem. Phys.- 2003.- Vol. 78.- P. 739-745

71. Park H.K. Effect of Solvent on Titania Particle Formation and Morphology in Thermal Hydrolysis of TiCl4 / H.K. Park, D.K. Kim, C.H. Kim // J. Am Ceram Soc.- 1997.- Vol. 80.- P. 743-749

72. Sharma S.D. Sol-gel-derived super-hydrophilic nickel doped TiO2 film as active photo-catalyst / S.D. Sharma, D. Singh, K. Saini, C. Kant, V. Sharma, S.C. Jain, C.P. Sharma // ApplCatal A.- 2006.- Vol.- 314.- P. 40-46

73. Smirnova N. Sol-Gel Processed Functional Nanosized TiO2 and SiO2-Based Films for Photocatalysts and Other Applications / N. Smirnova, A. Eremenko // J. Sol-Gel Sci. Technol.-2004.- Vol. 32.- P. 357-362

74. Teleki A. Sensing of organic vapors by flame-made TiO2 nanoparticles /A. Teleki, S.E. Pratsinis, K. Kalyanasundaram, P.I. Gouma// Sens. Actuators, B, Chem.-2006.- Vol.- 119.- P. 683-690

75. Skandan G. Synthesis of oxide nanoparticles in low pressure flames / G. Skandan, Y.J. Chen, N. Glumac, B.H. Kear // Nanostruct Mater.- 1999.- Vol.- 11.- P. 149158

76. Hirano M. Photoactivity and phase stability of ZrO2-doped anatase-type TiO2 directly formed as nanometer-sized particles by hydrolysis under hydrothermal conditions / M. Hirano, N. Nakahara, K. Ota, O. Tanaike, N. Inagaki // J. Solid State Chem.-2003.- Vol.- 170.- P. 39-47

77. Li G. High Purity Anatase TiO2 Nanocrystals: Near Room-Temperature Synthesis, Grain Growth Kinetics, and Surface Hydration Chemistry /G. Li, L. Li, J. Boerio-Goates, B.F. Woodfield // J. Am Chem.Soc.-2005.- Vol. 127. P. 86598666

78. Mills A. Novel TiO2 CVD films for semiconductor photocatalysis / A. Mills, N. Elliott, I.P. Parkin, S.A. O'Neill, R.J. Clark // J. Photochem.Photobiol. A.-2002.-Vol. 151. P. 171-179

79. Goossens A. Gas-Phase Synthesis of Nanostructured Anatase TiO2 / A. Goossens, E.L. Maloney, J. Schoonman // Chem Vapor Depos.-1998.- Vol. 4.- P. 109-114

80. Mardare D. On the structural properties and optical transmittance of TiO2 r.f. sputtered thin films / D. Mardare, M. Tasca, M. Delibas, G.I. Rusu// Appl. Surf. Sci.-2000.- Vol. 156.- P. 200-206

81. Meyer S. Preparation and characterisation of titanium dioxide films for catalytic applications generated by anodic spark deposition /S. Meyer, R. Gorges, G. Kreisel // Thin Solid Films.-2004.- Vol. 450.- P. 276-281

82. Lee S.C. Preparation and characterization of bicrystalline TiO2 photocatalysts with high crystallinity and large surface area /S.C.Lee, H.U. Lee, S.M. Lee, G.H. Lee, W.G. Hong, J. Lee, H.J. Kim// Mater. Lett.-2012.- Vol. 79.- P.191-194

83. Garzella C. TiO2 thin films by a novel sol-gel processing for gas sensor applications / C. Garzella, E. Comini, E. Tempesti// Sens. Actuators B.- 2006.-Vol. 68.- P. 189-196

84. Brinker C. J. The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing / C. J. Brinker and G. W. Schere// Sol-Gel Science, Academic Press.-1990.

85. Sanchez C. Sol-gel chemistry from metal alkoxide precursors /C. Sanchez, J. Livage// New J. Chem. - 1990. - Vol. 14. -P. 513-521.

86. Djaoued Y. Photocatalytic degradation of domoic acid using nanocrystalline TiO2 thin films /Y. Djaoued, M. Thibodeau, J. Robichaud, S. Balaji, S. Priya, N. Tchoukanova, S.S. Bates // J. Photochem Photobiol A Chem.-2008.- Vol. 193.- P. 271-283

87. Oskam G. The Growth Kinetics of TiO2 Nanoparticles from Titanium (IV) Alkoxide at High Water/Titanium Ratio /G. Oskam, A. Nellore, R.L. Penn, P.C. Searson // J. Phys. Chem. B.-2003.- Vol. 107.- P.1734-1738

88. Vorkapic D. Reversible Agglomeration: A Kinetic Model for the Peptization of Titania Nanocolloids / Vorkapic D, Matsoukas T// J. Colloid Interface Sci.-1999.-Vol. 214.- P. 283-291

89. Isley S.L. Relative Brookite and Anatase Content in Sol-Gel-Synthesized Titanium Dioxide Nanoparticles /S.L. Isley, R. Lee Penn// J. Phys. Chem. B.-2006.- Vol.- 110.- P. 15134-15139

90. Anpo M. The design and development of highly reactive titanium oxide photocatalysts operating under visible light irradiation /M. Anpo, M. Takeuchi// J. Catal.-2003.- Vol. 216.- P. 505-516.

91. Wachs I.E. Recent conceptual advances in the catalysis science of mixed metal oxide catalytic materials /I.E. Wachs// Catal.Today.-2005.- Vol. 100.- P. 79-94.

92. Choi W. The role of metal ion dopants in quantum-sized TiO2: correlation between photoreactivity and charge carrier recombination dynamics /W. Choi, A. Termin, M.R. Hoffmann// J. Phys. Chem.-1994.- Vol. 98.- P. 13669- 13679.

93. Bedja I. Capped semiconductor colloids. Synthesis and photoelectrochemical behavior of TiO2 capped SnO2 nanocrystallites /I. Bedja, P.V. Kamat// J. Phys. Chem.-1995.- Vol. 99.- P. 9182-9188.

94. Choi W. Effects of metal-ion dopants on the photocatalytic reactivity of quantum-sized TiO2 particles / W. Choi, A. Termin, M.R. Hoffmann// Angew. Chem. Int. Ed. Engl.-1994.- Vol. 33.- P. 1091-1096.

95. Barakat M.A. Photocatalytic degradation of 2-chlorophenol by Co-doped TiO2 nanoparticles /M.A. Barakat, H. Schaeffer, G. Hayes, S. Ismat-Shah//, Appl. Catal. B: Environ.-2005.- Vol.- 57.- P. 23-30

96. Ghasemi S. Transition metal ions effect on the properties and photocatalytic activity ofnanocrystalline TiO2 prepared in an ionic liquid /S. Ghasemi, S. Rahimnejad, S. Rahmansetayesh, S. Rohani, M.R. Gholami// J. of Hazardous Materials.- 2009.- Vol. 172.- P. 1573-1578

97. Dong Y.L. Electronic surface state of TiO2 electrode doped with transition metals, studied with cluster model and DV-X_ method /Y.L. Dong, J.L. Won, S. Jae Sung, H.K. Jung, S.K. Yang// Comput. Mater. Sci.-2004.- Vol. 30.- P. 383388.

98. Wu H.-C. Effect of Fe Concentration on Fe-Doped Anatase TiO2 from GGA +U Calculations / H.-C. Wu, S.-H. Li, S.-W. Lin//. International J. of Photoenergy.-2012.- Vol. 2012.- Article ID 823498.- 6 pages

99. Mak S.Y. Fast adsorption of methylene blue on polyacrylic acid-bound iron oxide magnetic nanoparticles / S.Y. Mak, D.H. Chen// Dyes Pigments.-2004.- Vol. 61.-P. 93-98.

100. Colmenares J.C. Synthesis, characterization and photocatalytic activity of different metal-doped titania systems /J.C. Colmenares, M.A. Aramend, A. Marinas, J.M.Marinas, F.J. Urbano// Appl. Catal. A: Gen.-2006.- Vol. 306.- P. 120-127.

101. Tayade R.J. Transition metal ion impregnated mesoporous TiO2 for photocatalytic degradation of organic contaminants in water /R.J. Tayade, R.G. Kulkarni, R.V. Jasra// Ind. Eng. Chem. Res.-2006.- Vol. 45.- P. 5231-5238.

102. Wingkei H. Low-temperature hydrothermal synthesis of S-doped TiO2 with visible light photocatalytic activity /H. Wingkei, C.Y. Jimmy, L. Shuncheng// J. Solid State Chem.-2006.- Vol. 179.- P. 1171-1176.

103. Jianhua C. Investigation of transition metal ion doping behaviors on TiO2 nanoparticles /C. Jianhua, Y. Maosheng, W. Xiaolin, C. Jianhua, Y. Maosheng, W. Xiaolin// J. Nanopart. Res.-2008.- Vol. 10.- P. 163-171.

104. Iwasaki M. Cobalt ion-doped TiO2 photocatalyst response to visible light/ M. Iwasaki, M. Hara, H. Kawada, H. Tada, and S. Ito// J. of Colloid and Interface Science.-2000.- Vol. 224.- P. 202-204

105. Pongwan P. Highly Efficient Visible-Light-Induced Photocatalytic Activity of Fe-doped TiO2 Nanoparticles / P. Pongwan, B. Inceesungvorn, K. Wetchakun, S. Phanichphant, N.Wetchakun// ENGINEERING J.-2012.- Vol. 16.-P. 143-151

106. Zhengpeng W. Preparation, characterization and visible light photocatalytic activity of nitrogen-doped TiO2/ W. Zhengpeng , G. Wenqi, H. Xiaoting, C. Weimin, J. Juhui, Z. Baoxue//J. of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed.-2006.- Vol. 21. P. 71-77

107. Narayana R.L. Photocatalytic decolourization of basic green dye by pure and Fe, Co doped TiO2 under daylight illumination, Desalination / R.L. Narayana // Desalination.-2011.- Vol. 269.- P. 249-253

108. Neri G. Sol-gel synthesis, characterization and catalytic properties of Fe-Ti mixed oxides / G.Neri, G. Rizzo, S. Galvagno, G. Loiacono, A. Donato, M.G. Musolino, R. Pietropaolo, E. Rombi// Appl. Cata. A: General.-2004.- Vol. 274.- P. 243-251.

109. Pal B. Photocatalytic degradation of o-cresol sensitized by iron-titania binary photocatalysts / B. Pal, T. Hata, K. Goto, G. Nogami// J. Mol. Catal. A: Chem.-2001.- Vol. 169.- P. 147-155.

110. Wang C.-T. Nanoparticle iron-titanium oxide aerogels /C.-T. Wang, S.-H.Ro//, Mater. Chem. Phys.-2007.- Vol. 101.- P. 41-48.

111. Lim S.H. The influence of cobalt doping on photocatalyticnano-titania: Crystal chemistry and amorphicity / S.H. Lim, C. Ferraris, M. Schreyer, K. Shih, J.O. Leckie, T.J. White // J. Solid State Chem.-2007.- Vol. 180.- P. 2905-2915.

112. Subramanian M. Effect of cobalt doping on the structural and optical properties of TiO2 films prepared by sol-gel process /M. Subramanian, S. Vijayalakshmi, S. Venkataraj, R. Jayavel// Thin Solid Films.-2008.- Vol. 516.- P. 3776-3782

113. Zutic I. Spintronics: fundamentals andapplications / I. Zutic, J.Fabian// Rev. Mod. Phys.-2004.- Vol. 76.- P. 1-91

114. Calderon M. J Re-entrant ferromagnetism in a class of diluted magnetic semiconductors / M. J. Calderon, S. Das Sarma// Phys. Rev. B.-2007. Vol.-75.- P. 235203

115. Ogaleetall S. B. High Temperature Ferromagnetism with a Giant Magnetic Momentin Transparent Co-doped SnO2/ S. B. Ogaleetall // Phys. Rev. Lett.-2003.-Vol. 91.-P. 77205

116. Tiwari A. Ferromagnetism in Co doped CeO2:Observation of a giant magnetic moment with a high Curie temperature /A.Tiwari, V .M .Bhosle, S.Ramachandran// Appl. Phys. Lett.-2006.- Vol. 88.- P. 142511

117. Orlov A.F. Giant magnetic moments in dilute magnetic semiconductors /A.F. Orlov, L.A. Balagurov, A.S. Konstantinova, N.S. Perov, D.G. Yarkin.// J. of Magnetism and Magnetic Mat.-2008.- Vol. 320.- P. 895-897

118. Dhar S. Colossal Magnetic Moment of Gd in GaN /S. Dhar, O. Brandt, M. Ramsteiner// Phys. Rev. Lett.- 20056.- Vol. 94.- P. 37205

119. Giraud S. Dip-coating on TiO2 foams using a suspension of Pt-TiO2 nanopowder synthesized by laser pyrolysis-preliminary valuation of the catalytic performances of the resulting composites in de VOC reactions / S. Giraud, G. Loupias, H. Maskrot // J. of the European Ceramic Soc.-2007.- Vol. 27.- P. 931-936.

120. Sun B. Study on nano-titania binary compound semiconductor /B. Sun, G.G. Liu// Materials Review.-2010.- Vol.- 24.- P. 41-43.

121. Zhou W. Solar-induced self-assembly of TiO2-P-cyclodextrin-MWCNT composite wires / W. Zhou, K. Pan, L. Zhang, C. Tian, H. Fu// Phys. Chemistry Chemical Phys.-2009.- Vol.- 11.- P. 1713-1718.

122. Anandan S. Anionic (^O non-metal doped Ti02 nanoparticles for the photocatalytic degradation of hazardous pollutant in water /S. Anandan, K. Kathiravan, V. Murugesan, Y. Ikama// Catalysis Com.-2009.- Vol. 10.- P.1014-1019.

123. Ni M. A review and recent developments in photocatalytic water-splitting using TiO2 for hydrogen production /M. Ni, M.K.H. Leung, D.Y.C. Leung, K.

Sumathy// Renewable and Sustainable Energy Reviews.-2007.-Vol. 11.- P. 401425

124. Linsebigler A.L. Photocatalysis on TiO2 Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results / A.L. Linsebigler, G. Lu, J.T. Yates// Chemical Reviews.-1995.-Vol. 95.- P. 735-758.

125. Schattka J.H. Photocatalytic Activities of Porous Titania and Titania/Zirconia Structures Formed by Using a Polymer Gel Templating Technique /J.H. Schattka,

D.G. Shchukin, J. Jia, M. Antonietti, R.A. Caruso// Chemistry of Materials.-2002.- Vol. 14.- P. 5103-5110

126. Yang J. Rapid Synthesis of Nanocrystalline TiO2/SnO2 Binary Oxides and Their Photoinduced Decomposition of Methyl Orange /J. Yang, D. Li, X. Wang, X. Yang, L. Lu// J. of Solid State Chemistry.-2002.- Vol. 165.- P. 193-197

127. Yuanchun Q. Preparation of cobalt oxide nanoparticles and cobalt powders by solvothermal process and their characterization /Q. Yuanchun, Z. Yanbao, and W. Zhishen// Mater. Chem. Phys.-2008.- Vol. 110.- P. 457-462

128. Ghosh M. Synthesis and Magnetic Properties of CoO Nanoparticles / M. Ghosh,

E. V. Sampathkumaran// Chem. Mater.-2005.- Vol. 17.- P. 2348-2352

129. Risbud A.S. Wurtzite CoO /A.S. Risbud, L.P. Snedeker, M.M. Elcombe, A.K. Cheetham, R. Seshadri // Chem. Mater.-2005.- Vol. 17.- P. 834-838.

130. Coey,J.M.D.Structural and magnetic properties of wurtzite CoO thin films / J. Alaria, N. Cheval, K. Rode, M. Venkatesan, J.M.D. Coey// J. Phys. D: Appl. Phys.-2008.- Vol. 41.- P. 135004.

131. Khan A. I. Intercalation Chemistry of Layered Double Hydroxides: Recent Developments and Applications / A. I. Khan, D.O'Hare//. J. Mater. Chem.-2002.- Vol. 12 (11).- P. 3191-3198.

132. Schwenzer B. Nanostructured p-Type Cobalt Layered Double Hydroxide/n-Type Polymer Bulk Heterojunction Yields an Inexpensive Photovoltaic Cell /B. Schwenzer, J. R. Neilson, K. Sivula, C. Woo, J. M. Frechet, D. E. Morse // Thin Solid Films.- 2009.- Vol. 517 (19).- P. 5722- 5727.

133. Rabu P. Ferromagnetism in Triangular Cobalt (II) Layers: Comparison of Cobalt Dihydroxide and Cobalt Nitrate Hydroxide (Co2(NO3)(OH)3 / P. Rabu, S. Angelov, P. Legoll // Inorg. Chem.- 1993.- Vol. 32 (11).- P. 2463-2468.

134. Bish D. L. The crystal chemistry and paragenesis of honessite and hydrohonessite: the sulphate analogues of reevesite /D. L. Bish, A. Livingstore// Miner. Mag.- 1981.- Vol. 44.- P. 339-343.

135. Oliva P. Review of the structure and the electrochemistry of nickel hydroxides and oxy-hydroxides / P. Oliva, J. Leonardi, J. F.Laurent, C.Delmas// J. Power Sources.- 1982.- Vol. 8.- P. 229-255.

136. Benson P. The cobalt hydroxide electrode—I. Structure and phase transitions of the hydroxides / P. Benson, P. Briggs, W. F. Wynne-Jones // Electrochim. Acta.-1964.- Vol. 9.- P. 275-280.

137. Kamath V. On the Existence of Hydrotalcite-Like Phases in the Absence of Trivalent Cations / V. Kamath, H. Therese, J.Gopalakrishnan // J. Solid State Chem.- 1997.- Vol.- 128.- P. 38-41.

138. Zhu, Y. Preparation of nanosized cobalt hydroxides and oxyhydroxide assisted by sonication / Y. Zhu, Li, H.; Koltypin, Y.; Gedanken, A.// J. Mater. Chem.-2002-. Vol. 12. P. 729-733.

139. El-Batlouni, H. Cosynthesis, Coexistence, and Self-Organization of a- and P-Cobalt Hydroxide Based on Diffusion and Reaction in Organic Gels / H. El-Batlouni, H. El-Rassy, M. Al-Ghoul// J. Phys. Chem. A.-2008.- Vol.- 112.- P. 7755-7757

140. Rujiwatra A. Layered cobalt hydroxysulfates with both rigid and flexible organic pillars: synthesis, structure, porosity, and cooperative magnetism / A. Rujiwatra, C. J. Kepert, J. B.Claridge, M. J Rosseinsky, H. Kumagai, M. Kurmoo //. J. Am. Chem. Soc.- 2001.- Vol.- 123.- P. 10584-10594.

141. Толочко О.В. Структура и магнитные свойства наночастиц на основе железа в оксидной оболочке /О.В.Толочко, Д.-В. Ли, Ч. Дж.Чой, Д.Ким, А.Мохаммад // Письма в ЖТФ.- 2005.- Т. 35. Вып. 18.- С. 30-36.

142. Parkinson, G. S. Tailoring the Interface Properties of Magnetite for Spintronics / G. S. Parkinson, U. Diebold, J. Tang, L. Malkinsk.-InTech., 2012.- 230 p.

143. Губин С.П. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства / С.П. Губин, Ю.А. Кокшаров, Г.Б. Хомутов, Г.Ю. Юрков //Успехи химии.- 2005.- Вып.74(6).- С.539-574

144. Durdureanu-Angheluta A. Materials Science and Technology. Tailored and Functionalized Magnetite Particles for Biomedical and Industrial Applications / A. Durdureanu-Angheluta, M. Pinteala, B. C. Simionescu.-InTech., 2012.- 336 p.

145. Salmimies R. Acidic dissolution of iron oxides and regeneration of a ceramic filter medium: Thesis for the degree of Doctor of Science (Technology).-Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Finland.- 2012.- 51р.

146. Schmid G. Nanoparticles: From Theory to Application / G.Schmid- Wiley-VCH; 2nd, Completely Revised and Updated Edition edition, 2006.-444P.

147. Klabunde, K.J. Nanoscale Materials in Chemistry / K.J. Klabunde- Wiley-Interscience, New York, 2001-.231P.

148. Kapoor P.N. Aerogel-processing of MTi2O5 (M=Mg, Mn, Fe, Co, Zn, Sn) compositions using single source precursors: synthesis, characterization and photocatalytic behavior /P.N.Kapoor, S. Uma, S. Rodriguez, K.J. Klabunde// J. Molec. Catal. A: Chem.-2005.- Vol. 229.- P. 145-150.

149. Bandara J. TiO2/MgO composite photocatalyst: the role MgO in photoinduced charge carrier separation / J. Bandara, C.C. Hadapangoda,W.G. Jayasekera// Appl. Catal. B: Environ.-2004.- Vol. 50.- P. 83-88.

150. Guo W.Q. Crystal structure and cation distribution in FeTi2O5-Fe2TiO5 solid solution series /W.Q. Guo, S. Malus, D.H. Ryan, Z. Altounian// J. Phys.: Condens. Mat.-1999.- Vol. 11.- P. 6337-6346

151. Kozuka H. Sol-gel preparation and photoelectron chemical properties of Fe2TiO5 thinfilms / H. Kozuka, M. Kajimura// J. Sol-GelSci. Technol.-2001.- Vol. 22.- P. 125-132

152. Dondi M. Pseudobrookite ceramic pigments: crystal structural, optical and technological properties /M. Dondi, F. Matteucci, G. Cruciani, G. Gasparotto, D.M. Tobaldi// Solid State Sci.-2007.- Vol. 9.- P. 362-369

153. Phani A.R. Structural characterization of iron titanium oxide synthesized by sol -gel spin-coating technique /A.R. Phani, S. Santucci// Mater. Lett.-2001.- Vol. 50.-P. 240-245

154. Egerton T.A. Photoelectrocatalytic disinfection of E. coli suspensions by iron doped TiO2 /T.A. Egerton, S.A.M. Kosa, P.A. Christensen// Phys. Chem. Chem. Phys.-2006.- Vol. 8.-P. 398-406

155. Wang M. C. Characteristics and optical properties of iron ion

(Fe)-doped

titanium oxide thin films prepared by a sol-gel spin coating / M. C. Wang, H. J. Lin, and T. S. Yang// J. of Alloys and Comp.-2009.- Vol. 473.-P. 394-400

156. Tholence J.L. Low-temperature study of the susceptibility in the anisotropic spin glass Fe2TiO5 / J.L. Tholence, Y. Yeshurun, B. Wanklyn// Solid State Phys.-1986.- Vol.- 19.- P. 235-241

157. Atzmony U. Anisotropic spin-glass behavior in Fe2TiO5 / U. Atzmony, E. Gurewitz, M. Melamud, H. Pinto// Phys. Rev. Lett.-1979.- Vol. 43.- P. 782-785

158. Yu R. Fe2TiO5/a- Fe2O3 nanocomposite hollow spheres with enhanced gas-sensing roperties / R. Yu, Z. Li, D. Wang, X. Lai, C. Xing, M. Yang, X. Xing// Scripta Mater.-2010.- Vol. 63.- P. 155-158

159. Aljuraide N.I. Structural properties of ferric pseudobrookite Fe2TiO5 powder prepared by a new method / N.I. Aljuraide, M.A.A. Mousa, M. Hessien, M. Qhatani, A. Ashour, H.L. Wamocha, H.H. Hamdeh, M.A. Ahmed// Int. J.Nanopart.-2011.- Vol. 4.- P. 2-9

160. Phani A.R. Low temperature growth of nanocrystalline Fe2TiO5 perovskite thin films by sol-gel process assisted by microwave irradiation /A.R. Phani, F. Ruggieri, M. Passacantando, S. Santucci// Ceram. Int.-2008.- Vol. 34.- P. 205211

161. Pal B. Preparation and characterization of TiO2/Fe2O3 binary mixed oxides and its photocatalytic properties /B. Pal, M. Sharon, G. Nogami// Mater.Chem. Phys.-1999.- Vol. 59.- P. 254-261

162. Dvorak J. Chemical Inhomogeneity and Mixed-State Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductor Co:TiO2 /J. Dvorak, N. Browning, Y. Idzerda, T. Venkatesan //Chem. Mater.- 2008.- Vol. 20.- P. 1344-1352

163. T-Thienprasert J. Local structures of cobalt in Co-doped TiO2 by synchrotron x-ray absorption near edge structures /J. T-Thienprasert, S. Klaithong, A. Niltharach, A. Worayingyong, S. Na-Phattalung, S. Limpijumnong// Current Applied Physics.- 2011.- Vol. 11.- P. S279-S284

164. Li Y. Novel approach for the synthesis o f Fe304@Ti02 core-shell microspheres and their application to the highly specific capture o fphosphopeptides for MALDI-TOF MS analysis / Y. Li, J. Wu, D. Qi, X. Xu, C. Deng, P. Yang, X. Zhang// Chem. Commun.- 2008.- Vol. 1.- P. 564-566

165. Rana S. Anti-microbial active composite nanoparticles with magnetic core and photocatalytic shell: Ti02-NiFe204 biomaterial system /S. Rana, J. Rawat, R.D.K. Misra// ActaBiomater.-2005.- Vol.1.- P. 691-703.

166. Xu J. Preparation and magnetic properties o f magnetite nanoparticles by sol-gel method / J.Xu, H. Yang, W .Fu, K. Du, Y. Sui, J. Chen, Y. Zeng, M. Li, G. Zou// J. Magn. Magn.Mater.-2007.- Vol. 309.- P. 307-311

167. Shihon X. Preparation and photocatalytic properties of magnetically separable Ti02 supported on nickel ferrite / X. Shihon, S. Wenfeng, Y. Jian, C. Mingxia, S. Jianwei// Chin.J. Chem. Eng.-2007.- Vol. 13.- P. 190-195.

168. Beydoun D. Implications of heat treatment on the properties o f a magnetic iron oxide-titanium di-oxide photocatalyst / D.Beydoun, R. Amal// Mater.Sci. Eng. B.-2002.- Vol. 94.- P. 71-81

169. Hasanpour A. A novel non-thermal process of Ti02-shell coating on Fe304-core nanoparticles /Hasanpour, M. Niyaifar, H. Mohammadpour , J. Amighian// J. of Physics and Chemistry of Solids.-2012.- Vol. 73.- P 1066-1070

170. Chambers S.A. Epitaxial growth and properties of MBE-grown ferromagnetic Co-doped TiO2 anatase films on SrTiO3(001) and LaAlO3(001) / S.A. Chambers, C.M.Wang, S. Thevuthasan, T. Droubay, D.E. McCready, A.S. Lea, V. Shutthanandan, C.F. Windisch Jr.// Thin Solid Films.- 2002.- Vol. 418.- P.197-210

171. Shinde S.R. Ferromagnetism in laser deposited anatase Ti1-xCoxO2-s films / S.R. Shinde, S.B. Ogale, S.D. Sarma, J.R. Simpson, H.D. Drew//, Phys. Rev. B.-2003.- Vol. 67.- P. 115211-115221.

172. Park W.K. Semiconducting and ferromagnetic behavior of sputtered Co-doped TiO2 thin films above room temperature /W.K. Park, R.J. Ortega-Hertogs, J.S. Moodera, A. Punnoose, M.S. Seehra // J. Appl. Phys.-2002.- Vol. 91.- P. 80938095.

173. Leslie-Pelecky D.L. Magnetic Properties of Nanostructured Materials / D.L. Leslie-Pelecky, R.D. Rieke // Chem. Mater.-1996.- Vol. 8.- P. 1770-1783

174. Neveu S. Size-selective chemical synthesis of tartrate stabilized cobalt ferrite ionic magnetic fluid / S.Neveu, A. Bee, M. Robineau, D. Talbot// J. ColloidInterface Sci.- 2002.- Vol. 255.- P. 293-301

175. Grasset F. Synthesis and Magnetic Characterization of Zinc Ferrite Nanoparticles with Different Environments: Powder, Colloidal Solution, and Zinc Ferrite-Silica Core-Shell Nanoparticles / F. Grasset, N. Labhsetwar, D. Li, D. C. Park, N. Saito, H. Haneda, O. Cador, T. Roisnel, S. Mornet, E. Duguet, J. Portier,J. Etourneau,// Langmuir.- 2002.- Vol. 18.- P. 8209-8216

176. Sun S. Size-Controlled Synthesis of Magnetite Nanoparticles / S. Sun, H. Zeng,// J. Am. Chem. Soc.- 2002.- Vol. 124. -P. 8204-8205

177. Park S.-J. Synthesis and Magnetic Studies of Uniform Iron Nanorods and Nanospheres / S.-J. Park, S. Kim, S. Lee, Z. Khim, K. Char, T. Hyeon// J. Am. Chem. Soc.- 2000.- Vol. 122.- P. 8581-8582

178. Puntes V. F. Colloidal Nanocrystal Shape and Size Control / V. F. Puntes, K. M. Krishan, A. P. Alivisatos// The Case of Cobalt Science.- 2001.- Vol. 291.- P. 2115-2117.

179. Chen Q. Synthesis of superparamagnetic MgFe2O4 nanoparticles by coprecipitation / Q. Chen, A. J. Rondinone, B. C. Chakoumakos, Z. J. Zhang// J.Magn. Magn.Mater.-1999.- Vol. 194.- P. 1-7

180. Park J. Ultra-large-scale syntheses of monodisperse nanocrystals / J. Park, K. An, Y. Hwang, J.-G.Park, H.-J. Noh, J.-Y. Kim, J.-H.Park, N.-M. Hwang, T. Hyeon// Nat. Mater.- 2004.- Vol. 3.- P. 891-895

181. Sun S. Monodisperse FePt Nanoparticles and Ferromagnetic FePt Nanocrystal Super lattices / S. Sun, C. B. Murray, D. Weller, L. Folks, A. Moser// Science.-2000.- Vol. 287.- P. 1989-1992

182. Shevchenko E. V. Colloidal Synthesis and Self-Assembly of CoPt3 Nanocrystals /E. V. Shevchenko, D. V. Talapin, A. L. Rogach, A. Kornowski, M. Haase, H. Welle// J. Am. Chem. Soc.- 2002.- Vol. 124. P. 11480-11485

183. Loffler J.F. Random and exchange anisotropy in consolidated nanostructured Fe and Ni: Role of grain size and trace oxides on the magnetic properties / J.F. Loffler, J.P.Meier, B. Doudin, J.P. Ansermet, W.Wagner, // Phys. Rev. B.-1998.-Vol. 57.- P. 2915.

184. Prados C. Dependence of exchange anisotropy and coercivity on the Fe-oxide structure in oxygen-passivated Fe nanoparticles / C. Prados, M. Multigner, A.Hernando, J.C.Sanchez, A. Fernandez, C.F. Conde, A.Conde, // J. Appl. Phys.-1999.- Vol.85.- P. 6118.

185. Connor O. Magnetism: Molecules to Materials III / O.Connor, C.J., Tang, J., and Zhang, J. // Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim.-2001.- P. 1.

186. Tanori, J. Synthesis of nanosize metallic and alloyed particles in ordered phases / Tanori, J., Duxin, N., Petit, C., Lisiecki, I., Veillet, P., and Pileni, M.P.// Colloid Polymer Sci.-1995.- Vol. 273.-P. 886-892

187. Duxin N. Pure a-Fe Coated by an Fe1-xBx Alioy / Duxin, N., Stephan, O., Petit, C., Bonville, P., Colliex, C., and Pileni, M.P.// Chem. Mater.- 1997.- Vol. 9.- P. 2096-2100

188. Carpenter E.E. Magnetism of nanophase metal and metal alloy particles formed in ordered phases / Carpenter, E.E., Seip, C.T., and O.Connor, C.J. // J. Appl. Phys.-1999.- Vol. 85. -P. 5184-5186

189. Carpenter E.E. Effects of Shell Thickness on Blocking Temperature of Nanocomposites of Metal Particles with Gold Shells / E.E. Carpenter, C. Sangregorio, C.J. O'Connor// IEEE Trans. Magn.-1999.- Vol. 35.- P. 3496-3498

190. Li S.C. Higher crystallinitysuperparamagnetic ferrites: Controlled synthesis in lecithin gels and magnetic properties / Li, S.C., John, V.T., Rachakonda, S.H., Irvin, G.C., McPherson, G.L., O.Connor, C.J. // J. Appl. Phys.-1999. Vol. 85.- P. 5178-5181

191. Moumen N. New Syntheses of Cobalt Ferrite Particles in the Range 2-5 nm: Comparison of the Magnetic Properties of the Nanosized Particles in Dispersed Fluid or in Powder Form / N. Moumen, M.P. Pileni // Chem. Mater.-1996.- Vol. 8.- P. 1128-1134

192. Tanori, J. Control of the Shape of Copper Metallic Particles by Using a Colloidal System as Template / J. Tanori, M.P. Pileni, // Langmuir.-1997.- Vol. 13.- P. 639-646.

193. Petit C. Self-Organization of Magnetic Nanosized Cobalt Particles / Petit, C., Taleb, A., and Pileni, M.P. // Adv. Mater.-1998.- Vol. 10.- P. 259-261

194. Chemseddine A. Highly Monodisperse Quantum Sized CdS Particles by Size Selective Precipitation / A. Chemseddine, H. Weller // Ber. Bunsenges. Phys. Chem. Chem. Phys.-1993.- Vol. 97.- P. 636-637

195. Murray C.B. Synthesis and characterization of monodisperse nanocrystals and close-packed nanocrystal assemblies / C.B. Murray, C.R Kagan, M.G.Bawendi// Annu. Rev. Mater. Sci.-2000.- Vol. 30.- P.545-610

196. Petit C. Cobalt Nanosized Particles Organized in a 2D Superlattice: Synthesis, Characterization, and Magnetic Properties / C. Petit, A.Taleb, M.P Pileni// J. Phys. Chem. B.- 1999.- Vol. 103.- P. 1805-1810

197. Yang M.H. Growth of alkali halides from molecular beams: Global growth characteristic / M.H. Yang, C.P. Flynn // Phys. Rev. Lett. -1989.- Vol. 62.- P. 2476-2479

198. Suslick K.S. Sonochemical Synthesis of Iron Colloids / K.S. Suslick, M.M.Fang, T. Hyeon // J. Am. Chem. Soc.-1996.- Vol. 118.- P. 11960-11961

199. Ramesh S. Sonochemical Deposition and Characterization of Nanophasic Amorphous Nickel on Silica Microspheres / S. Ramesh, Y. Koltypin, R.Prozorov, A. Gedanken, // Chem.Mater.- 1997.- Vol. 9.- P. 546-551

200. Suslick K.S. Nanostructured Materials Generated by High-Intensity Ultrasound: Sonochemical Synthesis and Catalytic Studies / K.S. Suslick, T.W. Hyeon, M.M. Fang// Chem. Mater.- 1996.- Vol. 8.- P. 2172-2179

201. Zhang Y. Synthesis and magnetic properties of nanoporous Co3O4 nanoflowers / Y. Zhang, Y. Chen, T. Wang, J. Zhou, Y. Zhao// Microporous and Mesoporous Materials.-2008.- Vol. 114. P. 257-261

202. Narayan R. V. Tuning size and catalytic activity of nano-clusters of cobalt oxide / R. V. Narayan, V. Kanniah, A. Dhathathreyan //J. Chem. Sci.-2006.- Vol. 118.-P. 179-184

203. Ichiyanagi Y. The size-dependent magnetic properties of Co3O4 nanoparticles / Y. Ichiyanagi , S. Yamada //Polyhedron.-2005.- Vol. 24.- P. 2813-2816

204. An K. Synthesis, Characterization, and Self-Assembly of Pencil-Shaped CoO Nanorods / K. An, N. Lee, J. Park, S. C. Kim, Y. Hwang, M. J. Han, J. Yu, T. Hyeon, // J. Am. Chem. Soc.-2006.- Vol.128.- P. 9753-9760.

205. Luisetto I. Preparation and characterization of nano cobalt oxide / I. Luisetto, F. Pepe, E. Bemporad// J. Nanopart. Res.-2008.- Vol. 10.- P. 59-67

206. Ahmed J. Development of a microemulsion-based process for synthesis of cobalt (Co) and cobalt oxide (Co3O4) nanoparticles from submicrometer rods of cobalt oxalate / J. Ahmed, T. Ahmad, K. V. Ramanujachary, S. E. Lofland, and A. K. Ganguli// J. Colloid and Interface Sci.-2008.- Vol. 321.- P. 434-441

207. Lee J. Magnetic properties of ultrafine magnetite particles and their slurries prepared via in-situ precipitation / J. Lee, T. Isobe, M. Senna// Colloids Surf. A.-1996.- Vol. 109. P. 1265-1271

208. Bee A. Synthesis of very fine maghemite particles / A. Bee, R. Massart, S. Neveu// J. Magn. Magn.Mater.- 1995.- Vol. 149.- P. 6-9

209. Ishikawa T. The influence of carboxylate ions on the growth of P-FeOOH particles / T. Ishikawa, S. Kataoka, K. Kandori// J. Mater. Sci.- 1993.- Vol. 28.-P. 2693-2698.

210. Ishikawa T. Effects of amines on the formation of P-ferric oxide hydroxide / T. Ishikawa, T. Takeda, K. Kandori// J. Mater. Sci.- 1992.- Vol. 27.- P. 4531-4535

211. Kandori K. Effects of citrate ions on the formation of monodispersed cubic hematite particles / K. Kandori, Y. Kawashima, T. Ishikawa//J. Colloid Interface Sci.- 1992.- Vol. 152.- P. 284-288

212. Willis A. L. Spectroscopic Characterization of the Surface of Iron Oxide Nanocrystals /A. L. Willis, N. J. Turro, S. O'Brien// Chem. Mater.- 2005.- Vol. 17.- P. 5970-5975

213. Cushing B. L. Recent Advances in the Liquid-Phase Syntheses of Inorganic Nanoparticles / B. L. Cushing, V. L. Kolesnichenko, C. J. O'Connor// Chem. Rev.- 2004.- Vol. 104.- P. 3893-3946.

214. Banger K. K. Low-temperature, high-performance solution-processed metal oxide thin-film transistors formed by a 'sol-gel on chip' process/K. K. Banger, Y. Yamashita, K. Mori, R. L. Peterson,T. Leedham, J. Rickard, H. Sirringhaus.// Nature Materials.-2011. Vol.- 10. P.-45-50

215. Agafonov A.V. Sol-gel synthesis, preparation and characterization of photoactive TiO2 with ultrasound treatment / Agafonov A.V., Vinogradov A.V.// J Sol-Gel Sci Technol.- 2009.- Vol. 49.- P. 180-185.

216. Некрасов Б.В. Основы общей химии / Некрасов Б.В. - Т.1. - М.: Химия, 1973. - С. 395

217. Вайсбергер А. Органические растворители. Физические свойства и методы очистки. / А. Вайсбергер, Э. Проскауэр, Дж. Риддик; Пер. с англ. Н.Н. Тихомирова. - М.: Изд-во Иностранной литературы, 1958. - 520 с

218. Alphonse P. Stable hydrosols for TiO2 coatings / P. Alphonse, A. Varghese, C. Tendero// J Sol-Gel Sci. Technol.- 2010.- Vol.-56.- P.250-263

219. Rouquero F. Adsorption by powders and porous solids/F. Rouquero, J. Rouquerol, K. Sing // Amsterdam: Elsevier, 1998. - P. 467

220. Brunauer, S. Adsorption of gases in multimolecular layers/ S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller// J. Amer. Chem. Soc. - 1938. - Vol. 60. - P. 309-319.

221. Ши Дж. Фотокаталитическое разложение органических соединений в водной системе на TiO2 с добавками Fe и Ho/Дж. Ши, Дж. Женг, Я. Ху, Ю. Жао//Журнал Кинетика и катализ. -2008. -Т. 49, № 2.-С. 293-299.

222. Wahi R. K. Solvothermal synthesis and characterization of anatase TiO2nanocrystals with ultrahigh surface area/R. K. Wahi, Y. P. Liu, J. C. Falkner and V. L. Colvin//J. of Colloid and Interface Science. - 2006. -Vol.302 -P.530-536.

223. Li Y. Preparation and properties of a nano TiO2/Fe3O4 composite superparamagnetic photocatalyst / Y. Li, M. Zhang, M. Guo, X. Wang// Rare Metals.-2009.- Vol. 28.- P. 423-427

224. Asilturk M. Effect of Fe3+ ion doping to TiO2 on the photocatalytic degradation of Malachite Green dye under UV and vis-irradiation / M. Asilturka, F. Sayilkana, E. Arpac// J. of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. -2009.- Vol. 203.- P. 64-71

225. Агафонов А.В. Исследование влияния активности стабилизатора на структуру и свойства гибридных пленок на основе TiO2 / Виноградов А.В., Агафонов А.В., Виноградов В.В.// Известия РАН. Серия химическая.- 2011.-№9.- C. 1829-1836.

226. Pedro H.C. Synthesis of Fe/Ti Oxides from a Single Source AlkoxidePrecurs or under Inert Atmosphere / H.C. Pedro, G.G. Camargo, E. L.Sanunes, G.

Tremiliosi-Filho, D. J. Evans, J. G. Zarbin, J. F. Soare // .J. Braz. Chem. Soc.-2008. -V. 19(8).- P.1501-1512.

227. Köche N.M. Spin - freezing phenomenon in pseudobrookite / N.M. Köche, P.C. Morais, K. Skeff Neto //Solid State Communications.- 1984.- Vol. 52.- P. 781783

228. Schwertmann U. Iron substitution in soil and synthetic anatase / U. Schwertmann, J. Friedl, G. Pfab, A.U Gfa-Iring. //Clays and Clay Minerals.-1995.- Vol. 43. -599-606.

229. Vinogradov A.V. Low-temperature sol-gel synthesis of nanosized pseudobrookite crystals without heat treatment / A.V. Vinogradov, T.V.Gerasimova, V.V. Vinogradov, A.V. Agafonov // J. of Alloys and Compounds.- 2012.- Vol. 535. P. 102-107

230. Виноградов А.В. Новый подход для получения наноразмерных кристаллов псевдобрукита /А.В.Виноградов, Т.В.Герасимова, В.В. Виноградов, А.В.Агафонов. // Ж. «Российские нанотехнологии».- 2012.- №9-10.- С.19-23

231. Joh Y. G. Effect of CoTiO3 Formation on the Magnetic Properties of Co-Doped TiO2 Rutile / Y. G. Joh, H. D. Kim, B. Y. Kim, S. I. Woo, S. H. Moon, J. H. Cho, E. C. Kim , D. H. Kim,// J. of the Korean Physical Society.-2004.- Vol. 44.- P. 360-364

232. Karimipour M. Effect of Annealing Temperature on the Structural and Magnetic Properties of Co-Doped TiO2 Nanoparticles via Complex-Polymer Sol-Gel Method / M. Karimipour, J. Magnus Wikberg, N. Shahtahmasebi, M.Rezaeerokn Abad, M. M. Bagheri-Mohagheghi, P. Svedlindh // J. Nanosci. Nanotechnology.-2011 Vol. 11, P.1-5.

233. Zenatti A. Magnetic Behavior at Low Temperatures of Ti Oxide Polycrystalline Samples / A. Zenatti, G.M. Casali, C.A. Paskocimas// J. of Sol-Gel Science and Technol.- 2002.- Vol. 24.- P.241-245

234. Chambers S. A. Epitaxial growth and properties of ferromagnetic Co-doped TiO2 anatase / S. A. Chambers, S. Thevuthasan, R. F. C. Farrow, R. F.

Marks, J. U. Thiele, L. Folks, M. G. Samant, A. J. Kellock, N. Ruzycki, D. L.//Appl. Phys. Lett.- 2001.- Vol. 79- P.3467-3470

235. Zhu J. Characterization of Fe-TiO2 photocatalysts synthesized by hydrothermal method and their photocatalytic reactivity for photodegradation of XRG dye diluted in water / J. Zhu, W.Zheng, B. Hea, J. Zhang, M. Anpo// J. Mol. Catal. A.-2004.- Vol. 216.- P. 35-43.

236. Hung W. C. Study on photocatalytic degradation of gaseous dichloromethaneusing pure and iron ion-doped TiO2 prepared by the sol-gel method / W. C. Hung, S. H.Fu, J. J.Tseng, H. Chu, T. H. Ko, // Chemosphere.-2007.-Vol. 66.-P. 2142-2151.

Автор считает своим долгом выразить благодарность руководителю д.х.н., проф. Агафонову А.В., к.х.н. Давыдовой О.И., к.х.н. Краеву А.С., Трусовой Т.А. (ИХР РАН), Виноградову А.В. и Виноградову В.В. (НИУ ИТМО) за помощь на всех этапах работы. Автор также благодарен профессору Кесслеру В.Г. (Шведский университет сельскохозяйственных наук, Упсала) за проведение ЕХАРБ-анализа.