najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1440Research ArticleСтатьиInvestigation of interactions of gaseous titanium tetrachloride with water aerosol by in-situ small-angle X-Ray scattering using sincrotrone irradiationИсследование процессов взаимодействия газообразного тетрахлорида титана с водными аэрозолями методом in-situ малоуглового рентгеновского рассеивания на синхротронном излученииТарасовА. Б.TarasovA. B.

Факультет наук о материалах, Лаборатория ионики твердого тела

Москва

Черноголовка

Department of Materials Science, Laboratory of Solid State Ionics

Moscow

Chernogolovka

alexey.bor.tarasov@gmail.comТрусовГ. В.TrusovG. B.

Химический факультет

Москва

Chemistry Department

Moscow

ГрузиновА. Ю.GruzinovA. Yu.

Москва

 Moscow

ГудилинЕ. А.GoodilinE. A.

Факультет наук о материалах, Химический факультет

Москва

Department of Materials Science, Chemistry Department

Moscow

ЗабелинА. В.ZabelinA. V.

Москва

 Moscow

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; ИПХФ РАНM.V. Lomonosov Moscow State University; Institute of Problems of Chemical Physics RASМосковский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваM.V. Lomonosov Moscow State UniversityНациональный исследовательский центр «Курчатовский институт»National Research Center "Kurchatov Institute"20130109202541139147Copyright © Tarasov A.B., Trusov G.B., Gruzinov A.Y., Goodilin E.A., Zabelin A.V., 20252025Тарасов А.Б., Трусов Г.В., Грузинов А.Ю., Гудилин Е.А., Забелин А.В.Tarasov A.B., Trusov G.B., Gruzinov A.Y., Goodilin E.A., Zabelin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1440

The process of heterogeneous hydrolysis of titanium tetrachloride vapor onto aerosol water droplets is studied for the first time using in situ small-angle X-ray scattering technique allowed to suggest a new model of the process

С использованием комплекса методов, включая малоугловое рассеяние рентгеновского излучения, исследован процесс гетерогенного гидролиза паров тетрахлорида титана на поверхности капель водного аэрозоля. Установлено, что процесс сопровождается образованием наночастиц гидратированного диоксида титана в газовой фазе с их последующим осаждением на поверхность капель. Полученные данные позволяют уточнить механизм процесса в целом и расширяют возможности его модификации для получения функциональных наноматериалов с заданными физико-химическими свойствами

диоксид титанагетерогенный гидролизтетрахлорид титанамалоугловое рассеяниеgas-phase SAXSTiO 2titaniaTiCl 4 hydrolysisРабота выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты 12-03-00800, 10-03- 00997, 11-03-12154-офи-м-2011), Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007–2013 годы», государственный контракт №16.552.11.7055, на оборудовании ЦКП «Курчатовский центр синхротронного излучения и нанотехнологий».ReferencesShimizu Y., Takao Y., Egashira M. Detection of freshness of fish by a semiconductive Ru/TiO2 sensor // Journal of the electrochemical society. — 1988. — V. 135, No. 10. — P. 2539–2540.Shimizu Y., Takao Y., Egashira M. Detection of freshness of fish by a semiconductive Ru/TiO2 sensor // Journal of the electrochemical society. — 1988. — V. 135, No. 10. — P. 2539–2540.Murakata T., Takekoshi K., Sato S. Electrochemical properties of TiO2 coated ITO electrodes prepared by sol-gel method // Journal of chemical engineering of Japan. — 1999. — V. 32, No. 6. — P. 825–829.Murakata T., Takekoshi K., Sato S. Electrochemical properties of TiO2 coated ITO electrodes prepared by sol-gel method // Journal of chemical engineering of Japan. — 1999. — V. 32, No. 6. — P. 825–829.O’Regan B., Graetzel M. low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films // Nature. — 1991. — V. 353, No. 24. — P. 737–740.O’Regan B., Graetzel M. low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films // Nature. — 1991. — V. 353, No. 24. — P. 737–740.Zaspalis V.T., Vanpraag W., et al. Reactor studies using vanadia modified titania and alumina catalytically active membranes for the reduction ofnitrogen-oxidewith ammonia // Applied catalysis. — 1991. — V. 74, No. 2. — P. 249–260.Zaspalis V.T., Vanpraag W., et al. Reactor studies using vanadia modified titania and alumina catalytically active membranes for the reduction ofnitrogen-oxidewith ammonia // Applied catalysis. — 1991. — V. 74, No. 2. — P. 249–260.Bamwenda G.R., Tsubota S., Nakamura T., Haruta M. The influence of the preparation methods on the catalytic activity of platinum and gold supported on TiO2 for CO oxidation // Catalysis Letters. — 1997. — V. 44, No. 1– 2. — P. 83–87.Bamwenda G.R., Tsubota S., Nakamura T., Haruta M. The influence of the preparation methods on the catalytic activity of platinum and gold supported on TiO2 for CO oxidation // Catalysis Letters. — 1997. — V. 44, No. 1– 2. — P. 83–87.Randon J., Guerrin J.-F., Rocca J.-L. Synthesis of titania monoliths for chromatographic separations // Journal of Chromatography A. — 2008. — V. 1214. — P. 183–186.Randon J., Guerrin J.-F., Rocca J.-L. Synthesis of titania monoliths for chromatographic separations // Journal of Chromatography A. — 2008. — V. 1214. — P. 183–186.Fujishima A., Honda K. Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode // Nature. — 1972. — V. 238. — P. 37–38.Fujishima A., Honda K. Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode // Nature. — 1972. — V. 238. — P. 37–38.Boissiere C., Grosso D., et al. First in-situ SAXS studies of the mesostructuration of spherical silica and titania particles during spray-drying process // Chem. Commun. — 2003. — V. 9. — P. 2798–2799.Boissiere C., Grosso D., et al. First in-situ SAXS studies of the mesostructuration of spherical silica and titania particles during spray-drying process // Chem. Commun. — 2003. — V. 9. — P. 2798–2799.Kallala M., Sanchez C., Cabane B. Structures of inorganic polymers in sol-gel processes based on titanium oxide // Physical Review E. — 1993. — V. 48, No. 5. — P. 3692–3704.Kallala M., Sanchez C., Cabane B. Structures of inorganic polymers in sol-gel processes based on titanium oxide // Physical Review E. — 1993. — V. 48, No. 5. — P. 3692–3704.Jalava J.-P., Hiltunen E., et al. Taavitsainen, Structural Investigation of Hydrous Titanium Dioxide Precipitates and Their Formation by Small-Angle X-ray Scatterin // Ind. Eng. Chem. Res. — 2000. — V. 39. — P. 349–361.Jalava J.-P., Hiltunen E., et al. Taavitsainen, Structural Investigation of Hydrous Titanium Dioxide Precipitates and Their Formation by Small-Angle X-ray Scatterin // Ind. Eng. Chem. Res. — 2000. — V. 39. — P. 349–361.Zhang G., Roy B.K., Allard L.F., Chow J. Titanium Oxide Nanoparticles Precipitated from Low-Temperature Aqueous Solutions: I. Nucleation, Growth, and Aggregation // J. Am. Ceram. Soc. — 2008. — V. 91, No. 12. — P. 3875–3882.Zhang G., Roy B.K., Allard L.F., Chow J. Titanium Oxide Nanoparticles Precipitated from Low-Temperature Aqueous Solutions: I. Nucleation, Growth, and Aggregation // J. Am. Ceram. Soc. — 2008. — V. 91, No. 12. — P. 3875–3882.Stotzel J., Lutzenkirchen-Hecht D., et al. QEXAFS and UV/Vis Simultaneous Monitoring of the TiO2- Nanoparticles Formation by Hydrolytic Sol-Gel Route // Journal of Physical Chemistry C. — 2010. — V. 114, No. 14. — P. 6228–6236.Stotzel J., Lutzenkirchen-Hecht D., et al. QEXAFS and UV/Vis Simultaneous Monitoring of the TiO2- Nanoparticles Formation by Hydrolytic Sol-Gel Route // Journal of Physical Chemistry C. — 2010. — V. 114, No. 14. — P. 6228–6236.Sen D., Spalla O., et al. Slow Drying of a Spray of Nanoparticles Dispersion. In Situ SAXS Investigation // Langmuir. — 2007. — V. 23, No. 8. — P. 4297.Sen D., Spalla O., et al. Slow Drying of a Spray of Nanoparticles Dispersion. In Situ SAXS Investigation // Langmuir. — 2007. — V. 23, No. 8. — P. 4297.Shyjumon I., Rappolt M. et al. Novel in situ setup to study the formation of nanoparticles in the gas phase by small angle x-ray scattering // Rev. Sci. Instrum. — 2008. — V. 79. — P. 043905.Shyjumon I., Rappolt M. et al. Novel in situ setup to study the formation of nanoparticles in the gas phase by small angle x-ray scattering // Rev. Sci. Instrum. — 2008. — V. 79. — P. 043905.Sorensen C.M. Light Scattering by Fractal Aggregates // A Review. Aerosol. Sci. Technol. — 2001. — V. 35. — P. 648–687.Sorensen C.M. Light Scattering by Fractal Aggregates // A Review. Aerosol. Sci. Technol. — 2001. — V. 35. — P. 648–687.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.