Синтез и фотокаталитическая активность структуры TiO2/CdS/TiO2

Аннотация

Научный доклад посвящен решению фундаментальной научной проблеме направленного синтеза функциональных наноструктур для гетерогенного катализа, связанной с разработкой стабильных фотокатализаторов, работающих под видимым солнечным светом и не требующих дополнительного освещения дорогостоящим и вредным ультрафиолетом. В работе представлены методики синтеза гетероструктур на основе нанотрубок диоксида титана и методы их исследования. Обнаружена повышенная фотокаталитическая активность полученного гибридного материала в реакциях окисления органических молекул под видимым светом по сравнению со стандартными фотокатализаторами. Обоснован механизм активности гетероструктуры, заключающийся в поглощении видимого света наночастицами CdS и переходе возбужденного электрона из зоны проводимости CdS в зону проводимости TiO2, разделения зарядов благодаря наличию гетероперехода и подавлению межзонной рекомбинации возбужденных электрона и дырки. Обнаружена высокая временная стабильность фотокатализатора, обусловленная успешной инкапсуляцией наночастиц CdS внутрь закрытых от внешней среды нанотрубок диоксида титана. Установлено, что TiO2-НТ в кристаллической фазе анатаза в реакции выделения водорода из воды под воздействием УФ-излучения (λ ≈ 365 нм) проявляет более высокую фотоактивность по сравнению с TiO2-НТ в аморфном состоянии.
Основные результаты исследований опубликованы в 7 научных работах в изданиях, рецензируемых в БД Scopus и WoS.
Работа включает в себя актуальность темы исследования, цели и задачи, методологию и методы научного исследования общим объемом 26 страниц. В работе содержится 12 рисунков и 6 таблиц.
Ключевые слова: ДИОКСИД ТИТАНА, ФОТОКАТАЛИЗ, НАНОТРУБКИ