Nanostruktury grafitického nitridu uhlíku dopovaného nekovovými prvky pro fotokatalytické reakce
Cíle projektu
Grafitický nitrid uhlíku (g-C3N4) je polymerní materiál s mimořádnými vlastnostmi, kterými jsou tepelná, chemická a fotochemická stabilita a schopnost pohlcovat viditelné světlo v důsledku energie zakázaného pásu kolem 2,7 eV. Fotokatalytické aplikace g-C3N4 jsou však omezeny rychlou rekombinací fotoindukovaných elektronů a děr. Tento problém může být překonán kombinací g-C3N4 s kovovými a polovodičovými nanočásticemi nebo dopováním kovy a nekovy. Další nevýhodou je nízký specifický povrch, který může být zvětšen exfoliací za vzniku nanovrstev. V tomto projektu bude zkoumáno dopování exfoliovaného g-C3N4 nekovovými prvky šetrnými k životnímu prostředí, jako jsou S, O, P a N. Výsledné nanomateriály budou testovány pro fotokatalytický rozklad vybraných polutantů, jako jsou oxid dusný, oxid dusnatý a acetaldehyd v plynné fázi a barvivo Oranž 7 a fenol ve vodné fázi. Bude hledáno optimální množství dopovaných prvků v nanostrukturách g-C3N4. Také se předpokládá, že budou objeveny nové vlastnosti těchto dopovaných nanostruktur.
Klíčová slova
Graphiticcarbon nitridenanostructuresnon-metalsdopingphotocatalysis
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Hlavní účastníci
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemické technologie
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
19-15199S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Non-metal doped nanostructures of graphitic carbon nitride for photocatalytic reactions
Anotace anglicky
Graphitic carbon nitride (g-C3N4) is a polymeric material with extraordinary diamond-like properties, such as thermal, chemical and photochemical stability and ability to absorb visible light due to band gap energy of 2.7 eV. However, photocatalytic applications of g-C3N4 are limited by fast recombination of photoinduced electrons and holes. It can be overcome by coupling of g-C3N4 with metal and semiconductor nanoparticles or by doping with metals and non-metals. Another disadvantage is its low specific surface area which can be enlarged by exfoliation forming nanosheets. In this project, doping of exfoliated g-C3N4 with environmental-friendly non-metals, such as S, O, P and N, will be investigated. The resulting materials will be tested for the photocatalytic decomposition of selected pollutants, such as nitrous oxide, nitric oxide, acetaldehyde in gaseous phase and Acid Orange 7 and phenol in aqueous phase. The optimal amount of non-metals in the g-C3N4 nanostructures will be looked for. New properties of the g-C3N4 nanostructures are assumed to be discovered
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20501 - Materials engineering
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)JG - Hutnictví, kovové materiály
JP - Průmyslové procesy a zpracování
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
S využitím širokého spektra prekursorů byla připravena série nových nitridů uhlíku s různým kovalentním složením. Připravené nitridy byly aplikovány jako fotokatalyzátory rozkladu polutantů v plynné a kapalné fázi a byl objasněn vliv jejich parametrů na průběh fotokatalyzovaného rozkladu. Výsledky byly publikovány v 15 článcích v mez. impaktovaných časopisech.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2019
Ukončení řešení
31. 12. 2021
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
30. 4. 2021
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP22-GA0-GA-U
Datum dodání záznamu
29. 6. 2022
Finance
Celkové uznané náklady
8 247 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
7 869 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
381 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
8 247 tis. Kč
Statní podpora
7 869 tis. Kč
95%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Materials engineering
Doba řešení
01. 01. 2019 - 31. 12. 2021