"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Фотоаккумулирующие наногетероструктуры на основе диоксида титана
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), научный проект № 18-29-23051, 18-29-23051
Константинова Е.А.1,2,3, Зайцев В.Б. 1, Кытина Е.В.1, Марикуца А.В.4
1Московский 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.
  1. X. Chen, S.S. Mao. Chem. Rev., 107, 2891 (2007)
  2. Yu. Wei, Yu. Huang, Yu Fang, Yu. Zhao, D. Luo, Q. Guo, L. Fan, J. Wu. Mater. Res. Bull., 119, 110571 (2019)
  3. J. Schneider, M. Matsuoka, M. Takeuchi, J. Zhang, Y. Horiuchi, M. Anpo, D.W. Bahnemann. Chem. Rev., 114, 9919 (2014)
  4. H. Zhang, G. Chen, D.W. Bahnemann. J. Mater. Chem., 19, 5089 (2009)
  5. E.V. Skorb, L.I. Antonouskaya, N.A. Belyasova, D.G. Shchukin, H. Mohwald, D.V. Sviridov. Appl. Catal. B, 84, 94 (2008)
  6. 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)
  7. 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)
  8. S. Livraghi, M.R. Chierotti, E. Giamello, G. Magnacca, M.C. Paganini, G. Cappelletti, C.L. Bianchi. J. Phys. Chem. C, 112, 17244 (2008)
  9. I.S. Pentegov, E.A. Konstantinova. Phys. Status Solidi C, 8, 1954 (2011)
  10. M. Yan, G. Li, C. Guo, W. Guo, D. Ding, S. Zhanga, S. Liu. Nanoscale, 8, 17828 (2018)
  11. E.V. Skorb, E.A. Ustinovich, A.I. Kulak, D.V. Sviridov. J. Photochem. Photobiol. A, 193, 97 (2008).
  12. E.A. Konstantinova, A.A. Minnekhanov, G.V. Trusov, V.G. Kytin. Nanotechnology, 31, 345207 (2020)
  13. Г. Кортюм, В. Браун, Г. Герцог. УФН, 85 (2), 365 (1965)
  14. 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)
  15. E.A. Konstantinova, V.B. Zaitsev, A.A. Minnekhanov, N.T. Le, P.K. Kashkarov. Crystallography Reports, 65 (1), 130 (2020)
  16. 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)
  17. A. Szekeres, T. Ivanova, K. Gesheva. J. Solid State Electrochem., 7, 17 (2002)
  18. R. Sivakumar, R. Gopalakrishnan, M. Jayachandran, C. Sanjeeviraja. Curr. Appl. Phys., 7, 51 (2007)
  19. 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)
  20. Yu. Wei, Yu. Huang, Yu. Fang, Yu. Zhao, D. Luo, Q. Guo, L. Fan, J. Wu. Mater. Res. Bull., 119, 110571 (2019)
  21. C. Di Valentin, G. Pacchionni, A. Selloni, S. Livraghi, E. Giamello. J. Phys. Chem. B, 109, 11414 (2005)
  22. 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
  23. A. Varlec, D. Arcon, S.D. Skapin, M. Remskar. Mater. Chem. Phys., 170, 154 (2016)
  24. A. Folli, J.Z. Bloh, D.E. Macphee. J. Electroanal. Chem., 780, 367 (2016)
  25. M. Occhiuzzi, D. Cordischi, D. Gazzoli, M. Valigi, P.С. Heydorn. Appl. Catal. A, 269, 169 (2004)
  26. L. Lietti, I. Nova, G. Ramis, L. Dall'Acqua, G. Busca, E. Giamello, P. Forzatti, F. Bregani. J. Catal., 187, 419 (1999)
  27. 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.