Проект посвящен исследованию вопросов формирования перспективного класса фотокаталитических материалов на основе нанокристаллов ферритов редкоземельных элементов (РЗЭ). Указанные вещества отличаются крайне высокой каталитической активностью в фотоиндуцированных процессах, таких как разложение воды и окисление органических загрязнителей, по которой значительно превосходят известные аналоги, в том числе «традиционные» фотокаталитические материалы на основе TiO₂. Однако в настоящее время существует ряд нерешенных проблем, касающихся процессов формирования нанокристаллических ферритов РЗЭ, связанных со сложным характером приводящих к этому физико-химических взаимодействий, что существенно ограничивает возможность активного использования фотокатализаторов такого типа. Кроме этого в настоящее время у исследователей нет единого мнения относительно характера влияния физико-химических свойств указанного класса наноструктурированных веществ, таких как их степень кристалличности, дисперсный состав, термодинамическая стабильность фаз и ряд других, на фотокаталитическую активность. В связи с этим приобретает особое значение исследование процессов, приводящих к формированию наночастиц ферритов РЗЭ в различных условиях синтеза, и связь морфологии, состава, дисперсности, кристалличности вещества с его каталитической активностью. Этим вопросам и предлагается посвятить данный проект.

В рамках работы планируется проведение комплексного физико-химического исследования процессов формировании нанокристаллических ферритов РЗЭ в широком диапазоне химических, морфологических и дисперсных составов, в том числе и твердых растворов на их основе. Предполагается установить влияние условий синтеза указанных веществ на их свойства и определить основные структурные и физико-химические подходы к направленному синтезу наноструктур на основе ферритов РЗЭ с заданными свойствами. Особое внимание планируется уделить роли аморфизированных и термодинамически нестабильных состояний вещества в проявлении активности в практически значимых фотоиндуцируемых процессах. В результате работы предполагается также установить ранее неизученные механизмы формирования наночастиц ферритов и механизмы процессов, протекающих на их поверхности при облучении системы видимым и УФ светом. Таким образом будут получены фундаментальные представления о состояниях вещества, способствующих его активному участию в гетерогенных фотокаталитических процессах.