Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук

Расширенный поиск

ОПТИЧЕСКИЕ И СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА ФОТОКАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ ZnO

Аннотация

Исследованы оптические, структурные и каталитические свойства допированных атомами алюминия (Al) фотокатализаторов на основе оксида цинка (ZnO), которые получены методом гидротермального синтеза. Проведено сравнение каталитической активности синтезированных фотокатализаторов до и после обработки в плазме диэлектрического барьерного разряда с активностью промышленно полученного порошка ZnO. Показано, что эффективность реакции фотодеградации метилового оранжевого (МО), выраженная в терминах константы реакции МО, для синтезированных фотокатализаторов выше в 3,6 раза, чем для промышленного образца, и увеличивается приблизительно на 60 % после обработки фотокатализаторов в плазме.

 

Об авторах

Н. А. Савастенко
МГЭИ им. А. Д. Сахарова БГУ
Беларусь

 

 



И. И. Филатова
Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
Беларусь


В. А. Люшкевич
Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
Беларусь


Н. И. Чубрик
Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
Беларусь


М. Т. Габдуллин
Национальная нанотехнологическая лаборатория открытого типа, Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Казахстан


Т. С. Рамазанов
Национальная нанотехнологическая лаборатория открытого типа, Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Казахстан


Х. А. Абдуллин
Национальная нанотехнологическая лаборатория открытого типа, Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Казахстан


Ж. К. Калкозова
Национальная нанотехнологическая лаборатория открытого типа, Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Казахстан


Список литературы

1. Environmental applications of semiconductor photocatalysis / M. R. Hoffmann [et al.] // Chem. Rev. – 1995. – Vol. 95, N 1. – P. 69–96.

2. Recent developments of zinc oxide based photocatalyst in water treatment technology: A review / K. M. Lee [et al.] // Water Research. – 2016. – Vol. 88, N 1. – P. 428–448.

3. Kansal, S. K. Studies on photodegradation of two commercial dyes in aqueous phase using different photocatalysts / S. K. Kansal, M. Singh, D. Sud // J. of Hazardous Materials. – 2007. – Vol. 141, N 3. – P. 581–590.

4. Amadelli, R. Photoelectrocatalysis for water purification, in photocatalysis and water purification : From Fundamentals to Recent Applications / R. Amadelli, L. Samiolo; ed. P. Pichat. – Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2013.

5. Meng, Z. Wastewater treatment by photocatalytic oxidation of nano-ZnO [Electronic resource] / Z. Meng, Zh. Juan // Global Environmental Policy in Japan. – 2008. – N 12. – P. 1–9. – Mode of access: http://c-faculty.chuo-u.ac.jp/~hiroshig/ GEPJ12_ZhaoandZhang.pdf. – Date of access: 04.01.2016.

6. Moore, C. J. Photocatalytic activity and stability of porous polycrystalline ZnO thin-films grown via a two-step thermal oxidation process / C. J. Moore, R. Louder, V. C. Thompson // Coatings. – 2014. – Vol. 4, N 3. – P. 651–669.

7. Min Guo. Hydrothermal growth of well-aligned ZnO nanorod arrays: Dependence of morphology and alignment ordering upon preparing conditions / Min Guo, Peng Diao, Shengmin Cai. // J. Solid State Chem. – 2005. – Vol. 178. – P. 1864-18.

8. Comparative study of the effect of RF and dbd рlasma treatment on a photocatalytic activity of ZnO-based catalysts / I. I. Filatova [et al.] // High Temp. Mater. Processes. – 2015. – N 3/4. – P. 221–230

9. He, H. Y. Photo-catalytic degradation of Methyl Orange In water on CuS-Cu2S Powders / H. Y. He // Int. J. Environ. Res. – 2008. – Vol. 2. – P. 23–26.

10. Absorption and fluorescence spectra of methyl orange in aqueous solutions / M. Giri [et al.] // Atti della “Fondazione Giorgio Ronchi”. – 2012. – Vol. 67. – P. 255–261.

11. Fujishima, A. Titanium dioxide photocatalysis / A. Fujishima, T. N. Rao, D. A. Tryk // J. Photochem. Photobiol., C: Photochem. Rev. – 2000. – Vol. 1, N 1. – P. 1–21.

12. Carp, O. Photoinduced reactivity of titanium dioxide / O. Carp, C. L. Huisman, A. Reller // Prog. Solid State Chem. – 2004. – Vol. 32, N 1. – P. 33–177.

13. Photocatalytic discoloration of methyl orange and Indigo carmine on TiO2 (P25) deposited on conducting substrates: effect of H2O2 and S2O8 2– / T. Kodom [et al.] // Int. J. Chem. Technol. – 2012. – Vol. 4, N 2. – P. 45–56.

14. Relationships of surface oxygen vacancies with photoluminescence and photocatalytic performance of ZnO nanoparticles/ J. Liqiang [et al.] // Sci. China, Ser. B: Chemistry. – 2005. – Vol. 48, N 1. – P. 25–28.

15. The effect of calcination temperature on the surface microstructure and photocatalytic activity of TiO2 thin films prepared by liquid phase deposition. / Yu. Jia-Guo [et al.] // J. Phys. Chem. B. – 2003. – Vol. 107, N 50. – P. 13871–13879.

16. Review of photoluminescence performance of nano-sized semiconductor materials and its relationships with photocatalytic activity / J. Liqiang [et al.] // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. – 2006. – Vol. 90. – P. 1773–1787.

17. Photocatalytic activity of WOx-TiO2 under visible light irradiation / X. Z. Li [et al.] // J. Photochem. Photobiol., A: Chemistry. – 2001. – Vol. 141. – P. 209–217.

18. The preparation and characterization of La doped TiO2 nanoparticles and their photocatalytic activity / J. Liqiang [et al.] // J. Solid State Chem. – 2004. – Vol. 177, N 10. – P. 3375–3382.

19. Морфологические и оптические особенности нанотетраподов ZnO / С. А. Аль Рифаи [и др.] // Конденсир. среды и межфаз. границы. – 2013. – Т. 15, № 3. – С. 317–321.

20. Effect of hydrogen plasma treatment on the luminescence and photoconductive properties of ZnO nanowires / Y. Li [et al.] // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. – 2010. – Vol. 1206. – P. 1206-M13-03P1–1206–M13–03P6.

21. Djurišić, A. B. ZnO nanostructures for optoelectronics: material properties and device applications / A. B. Djurišić, A. M. C. Ng, X. Y. Chen // Prog. Quant. Electron. – 2010. – Vol. 34. – P. 191–259.

22. Optical properties of thin films of ZnO prepared by pulsed laser deposition / J. A. Sans [et al.] // Thin Solid Films. – 2004. – Vol. 453. – P. 251–255.

23. Growth mechanism and properties of ZnO nanorods synthesized by plasma-enhanced chemical vapor deposition / X. Liu [et al.] // J. Appl. Phys. – 2004. – Vol. 95. – P. 3141–3147.

24. Shalish, I. Size-dependent surface luminescence in ZnO nanowires / I. Shalish, H. Temkin, V. Narayanamurti // Phys. Rev. B. – 2004. – Vol. 69. – P. 1–4.

25. Optical properties of ZnO nanoparticles capped with polymers / Sh. Tachikawa [et al.] // Materials. – 2011. – Vol. 4. – P. 1132–1143.

26. Оптические свойства исходных и облученных пленок оксида цинка / А. В. Мудрый [и др.] // Взаимодействие излучений с твердым телом: материалы 7-й междунар. конф., Минск, 26–28 сент. 2007 г. / Изд. центр БГУ; редкол. В. М. Анищик (отв. ред.) [и др.]. – Минск, 2007. – C. 137–139.


Рецензия

Просмотров: 902


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-2430 (Print)
ISSN 2524-2415 (Online)