Вышедшие номера
Влияние примесных дефектов самария на люминесцентные и фотокаталитические свойства наночастиц диоксида титана
Егельский И.В. 1,2, Пугачевский М.А. 1
1Юго-Западный государственный университет, г. Курск, Россия
2Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), г. Долгопрудный, Московская обл., Россия
Email: ive1996@yandex.ru, pmaximal@mail.ru
Поступила в редакцию: 28 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 11 марта 2025 г.
Принята к печати: 13 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 23 апреля 2025 г.

Методом гидротермального синтеза были получены наночастицы диоксида титана, допированные редкоземельным элементом самарием. С помощью методов просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, инфракрасной Фурье-спектроскопии и рентгеновской дифрактометрии проведена диагностика синтезированных частиц. По результатам спектроскопии диффузного отражения была определена ширина запрещенной зоны полученных наноматериалов. Исследованы фотолюминесцентные свойства допированных частиц диоксида титана при длине волны оптического возбуждения 473 nm. Изучена фотокаталитическая активность частиц в реакции деградации метиленового синего в водном растворе при облучении ультрафиолетовым источником. Допированные самарием наночастицы диоксида титана продемонстрировали повышенную фотокаталитическую активность в сравнении с образцом без примесей. Увеличение активности частиц объясняется образованием за счет примесных дефектов дополнительных энергетических уровней внутри запрещенной зоны, что приводит к снижению вероятности рекомбинации носителей заряда, генерируемых в процессе фотокатализа. Полученные в работе результаты демонстрируют перспективность применения допированных самарием наночастиц диоксида титана в фотокаталитических приложениях, в частности для очистки водных сред от органических загрязнений. Ключевые слова: наночастицы, диоксид титана, допирование самарием, гидротермальный синтез, фотолюминесценция, фотокатализ.
  1. K.P. Gopinath, N.V. Madhav, A. Krishnan, R. Malolan, G. Rangarajan. J. Environ. Manage 270, 110906 (2020)
  2. D. Ziental, B. Czarczynska-Goslinska, D.T. Mlynarczyk, A. Glowacka-Sobotta, B. Stanisz, T. Goslinski, L. Sobotta. Nanomaterials 10, 2, 387 (2020)
  3. A. Hashemi Monfared, M. Jamshidi. Prog. Org. Coatings 136 (2019)
  4. M.K. Singh, M.S. Mehata. Optik (Stuttg) 193, 163011 (2019)
  5. R.S. Dubey. Mater. Lett. 215, 312-317 (2018)
  6. Y.V. Kolen'ko, B.R. Churagulov, M. Kunst, L. Mazerolles, C. Colbeau-Justin. Appl. Catal. B: Environ. 54, 1, 51-58 (2004)
  7. H. Schmidt. Appl. Organomet. Chem. 15, 5, 331-343 (2001)
  8. R.S. Dubey, K.V. Krishnamurthy, S. Singh. Results Phys. 14, 102390 (2019)
  9. C.H. Zhou, S. Xu, Y. Yang, B.C. Yang, H. Hu, Z.C. Quan, B. Sebo, B.L. Chen, Q.D. Tai, Z.H. Sun, X.Z. Zhao. Electrochim. Acta 56, 11, 4308-4314 (2011)
  10. G.K. Sendil, E. Soundarrajan, M.R. Ranjitha, R.A. Klaivani, S. Raghu. Asian J. Chem. 35, 1, 45-51 (2023)
  11. N. Kumar, S.N. Hazarika, S. Limbu, R. Boruah, P. Deb, N.D. Namsa, S.K. Das. Micropor. Mesopor. Mat. 213 (2015)
  12. V.V. Zlobin, V.N. Nevedomskiy, O.V. Almjasheva. Mater. Today Commun. 36, 106436 (2023)
  13. M. Zhang, T. Chen, Y. Wang. RSC Adv. 7, 83, 52755-52761 (2017)
  14. V. Serga, R. Burve, A. Krumina, V. Pankratova, A.I. Popov, V. Pankratov. J. Mater. Res. Technol. 13, 2350-2360 (2021)
  15. B. Bulut, S. Duman. Konya J. Eng. Sci. 9, 3, 676-685 (2021)
  16. K. Mushtaq, M. Saeed, W. Gul, M. Munir, A. Firdous, T. Yousaf, K. Khan, H.M.R. Sarwar, M.A. Riaz, S. Zahid. Inorg. Nano-Met. Chem. 50, 7, 580-586 (2020)
  17. J. Moma, J. Baloyi. IntechOpen 79374 (2019)
  18. L. Zhou, M. Xie, C. Rao, H. Su, Y. Pang, H. Lou, D. Yang, X. Qiu. Chem. Eng. J. 471, 144574 (2023)
  19. N.R. Khalid, E. Ahmed, A. Rasheed, M. Ahmad, M. Ramzan, A. Shakoor, A. Elahi, S.M. Abbas, R. Hussain, N.A. Niaz. J. Ovonic Res. 11, 5, 107-112 (2015)
  20. P. Rajput, M.P. Deshpande, H.R. Bhoi, N.M. Suchak, P.H. Desai, S.H. Chaki, S.J. Pandya, M. Mishra, S.V. Bhatt, D.K. Tiwari, V. Sathe. Chem. Phys. Impact 5, 100101 (2022)
  21. Ю.А. Егельский, И.В. Пугачевский, М.А. Мартынова, Е.А. Неручев. Известия ЮЗГУ. Сер. Техника и Технологии 14, 2, 108-121 (2024)
  22. M. Murayama, K. Yoda, K. Shiraishi, S. Guan, S. Komuro, X. Zhao. Opt. Photonics J. 8, 5, 85014 (2018)
  23. E. Radha, D. Komaraiah, R. Sayanna, J. Sivakumar. J. Lumin. 244, 118727 (2022)
  24. A. Kutuzova, J.O. Moritz, N.G. Moustakas, T. Dontsova, T. Peppel, J. Strunk. Appl. Nanosci. 13, 10, 6951-6966 (2023)
  25. D. Ravikumar, S.C. Jeyakumar, S.S.J. Dhas, C.S. Biju, A. Sivakumar, R.S. Kumar, A.I. Almansour. Mater. Sci. Semicond. Process 173, 108125 (2024)
  26. A. Ishizawa, H. Aizawa, H. Isshiki, S. Kaku, K. Miyano, X. Zhao, M. Murayama. Jpn. J. Appl. Phys. 63, 3 (2024)
  27. I. Apostolova, A. Apostolov, J. Wesselinowa. Nanomaterials 13, 1, 13010145 (2023)
  28. S. Ahmetovic, Z. Vasiljevic, V. Rajic, D. Bartolic, M. Novakovic, N.B. Tadic, N. Cvjeticanin, M.V. Nikolic. J. Alloys Compd. 930, 167423 (2023)
  29. J. Li, B. Chu, Z. Xie, Y. Deng, Y. Zhou, L. Dong, B. Li, Z. Chen. Catal. Lett. 152, 2, 489-502 (2022)
  30. М.А. Пугачевский, Письма В ЖТФ 38, 7, 56-63 (2012)
  31. M. Miodownik, E.A. Holm, G.N. Hassold, Scr. Mater. 42, 12, 1173-1177 (2000)
  32. Powder Diffraction File, Joint Committee on Powder Diffraction Standards, ASTM, Philadelphia, PA, 1967, Card 1 --- 562, Card 2 --- 387
  33. M.A. Pugachevskii, D.S. Rasseko, V.A. Stupin, N.E. Manturova, E.B. Artyushkova, E.V. Silina. J. Mol. Liq. 404, 124946 (2024)

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.