Константинова Е.А.
1,2,3, Зайцев В.Б.
1, Кытина Е.В.
1, Марикуца А.В.
41Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (физический факультет), Москва, Россия
2Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
3Московский физико-технический институт (Государственный университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия
4Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (химический факультет), Москва, Россия
Email: vzaitsev@phys.msu.ru
Поступила в редакцию: 28 сентября 2020 г.
В окончательной редакции: 10 октября 2020 г.
Принята к печати: 10 октября 2020 г.
Выставление онлайн: 11 ноября 2020 г.
Исследованы наногетероструктуры на основе диоксида титана, синтезированные золь-гель методом. Применялись методы микроскопии, рентгеновской дифракции, оптической спектроскопии и электронного парамагнитного резонанса. Все исследуемые образцы характеризуются большой удельной площадью поверхности (~100 м2 на 1 г вещества). Установлено, что основным типом радикалов в полученных структурах являются No, Ti3+, Mo5+, V4+ и W5+, в зависимости от состава образцов. Показано, что наногетероструктуры, состоящие из нескольких оксидов металлов, обладают высокой фотокаталитической активностью в видимом диапазоне спектра и способностью аккумулировать фотогенерированные носители заряда. Как следствие, каталитические реакции в образцах продолжаются и после выключения освещения. Обнаружена корреляция между скоростью фотокатализа, спектрами поглощения в видимой области и концентрацией радикалов в исследуемых структурах. Полученные результаты могут быть использованы для разработки на основе наногетероструктур, состоящих из нанооксидов титана, молибдена, вольфрама, ванадия в различной комбинации, энергоэффективных каталитических устройств, работающих при периодическом освещении в видимом диапазоне спектра. Ключевые слова: оксид титана, оксид молибдена, оксид ванадия, оксид вольфрама, накопление заряда, фотокатализ, наногетероструктуры.
- X. Chen, S.S. Mao. Chem. Rev., 107, 2891 (2007)
- Yu. Wei, Yu. Huang, Yu Fang, Yu. Zhao, D. Luo, Q. Guo, L. Fan, J. Wu. Mater. Res. Bull., 119, 110571 (2019)
- J. Schneider, M. Matsuoka, M. Takeuchi, J. Zhang, Y. Horiuchi, M. Anpo, D.W. Bahnemann. Chem. Rev., 114, 9919 (2014)
- H. Zhang, G. Chen, D.W. Bahnemann. J. Mater. Chem., 19, 5089 (2009)
- E.V. Skorb, L.I. Antonouskaya, N.A. Belyasova, D.G. Shchukin, H. Mohwald, D.V. Sviridov. Appl. Catal. B, 84, 94 (2008)
- T.V. Sviridova, L.Yu. Sadovskaуa, E.M. Shchukina, A.S. Logvinovich, D.G. Shchukin, D.V. Sviridov. J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 327, 44 (2016)
- В.Б. Зайцев, Е.А. Константинова, Д.М. Дейген, М.Н. Румянцева, Е.В. Подолько, М.В. Пустовалов, П.К. Кашкаров. Вестн. МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия, 68 (5), 49 (2013)
- S. Livraghi, M.R. Chierotti, E. Giamello, G. Magnacca, M.C. Paganini, G. Cappelletti, C.L. Bianchi. J. Phys. Chem. C, 112, 17244 (2008)
- I.S. Pentegov, E.A. Konstantinova. Phys. Status Solidi C, 8, 1954 (2011)
- M. Yan, G. Li, C. Guo, W. Guo, D. Ding, S. Zhanga, S. Liu. Nanoscale, 8, 17828 (2018)
- E.V. Skorb, E.A. Ustinovich, A.I. Kulak, D.V. Sviridov. J. Photochem. Photobiol. A, 193, 97 (2008).
- E.A. Konstantinova, A.A. Minnekhanov, G.V. Trusov, V.G. Kytin. Nanotechnology, 31, 345207 (2020)
- Г. Кортюм, В. Браун, Г. Герцог. УФН, 85 (2), 365 (1965)
- K.V. Zaitsev, V.A. Tafeenko, Yu.F. Oprunenko, A.V. Kharcheva, Zh. Zhanabil, R. Suleiman, K. Lam, V.B. Zaitsev, A.V. Zaitseva, G.S. Zaitseva, S.S. Karlov. Chemistry --- An Asian J., 12 (11), 1240 (2017)
- E.A. Konstantinova, V.B. Zaitsev, A.A. Minnekhanov, N.T. Le, P.K. Kashkarov. Crystallography Reports, 65 (1), 130 (2020)
- K. Byung-Hyun, P. Mina, K. Gyubong, K. Hermansson, P. Broqvist, C. Heon-Jin, L. Kwang-Ryeol. J. Phys. Chem. C, 122 (27), 15297 (2018)
- A. Szekeres, T. Ivanova, K. Gesheva. J. Solid State Electrochem., 7, 17 (2002)
- R. Sivakumar, R. Gopalakrishnan, M. Jayachandran, C. Sanjeeviraja. Curr. Appl. Phys., 7, 51 (2007)
- P.P. Gonzalez-Borrero, F. Sato, A.N. Medina, M.L. Baesso, A.C. Bento, G. Baldissera, C. Persson, G.A. Niklasson, C.G. Granqvist, A. Ferreira da Silva. Appl. Phys. Lett., 96 (6), 061909 (2010)
- Yu. Wei, Yu. Huang, Yu. Fang, Yu. Zhao, D. Luo, Q. Guo, L. Fan, J. Wu. Mater. Res. Bull., 119, 110571 (2019)
- C. Di Valentin, G. Pacchionni, A. Selloni, S. Livraghi, E. Giamello. J. Phys. Chem. B, 109, 11414 (2005)
- A.I. Kokorin. In: Chemical physics of nanostructured semiconductors, ed. by A.I. Kokorin and D.W. Bahnemann (Utrecht, Boston: VSP-Brill Academic Publishers, 2003) p. 203
- A. Varlec, D. Arcon, S.D. Skapin, M. Remskar. Mater. Chem. Phys., 170, 154 (2016)
- A. Folli, J.Z. Bloh, D.E. Macphee. J. Electroanal. Chem., 780, 367 (2016)
- M. Occhiuzzi, D. Cordischi, D. Gazzoli, M. Valigi, P.С. Heydorn. Appl. Catal. A, 269, 169 (2004)
- L. Lietti, I. Nova, G. Ramis, L. Dall'Acqua, G. Busca, E. Giamello, P. Forzatti, F. Bregani. J. Catal., 187, 419 (1999)
- G. Centi, E. Giamello, D. Pinelli, F. Trifiro. J. Catal., 130, 220 (1991).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.