Спектроскопия конденсированного состояния

Оптимизация химического состава и структуры фотокатализаторов системы ZnO–SnO$_2$–Fe$_2$O$_3$

Д. А. Гаврилова^ab, М. А. Гаврилова^ab, Л. Л. Хомутинникова^a, С. К. Евстропьев^abc, И. К. Мешковский<sup>a

a</sup> Университет ИТМО, 197101 Санкт-Петербург, Россия
^b Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), 190013 Санкт-Петербург, Россия
^c АО "НПО ГОИ им. С.И. Вавилова", 192171 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Оптимизированы химический состав и структура фотокатализатора ZnO–SnO$_2$–Fe$_2$O$_3$ для сенсорных и медицинских приложений. Фотокаталитические материалы синтезированы жидкостным полимерно-солевым способом, их структура и химический состав исследованы методами рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, рентгеноспектрального микроанализа, оптической и люминесцентной спектроскопии. Полученные композиты состоят из гексагональных кристаллов ZnO, тетрагональных кристаллов SnO$_2$ и шпинели ZnSn$_2$O$_4$. Ширина запрещенной зоны композитов составляет 3.17–3.24 eV. Кинетические зависимости адсорбции органического диазокрасителя Chicago Sky Blue из растворов на поверхности композитов хорошо описываются кинетическими уравнениями как псевдопервого, так и псевдовторого порядков. Кинетика фотокаталитического разложения красителя в растворах под действием как УФ, так и видимого света хорошо описывается кинетическим уравнением первого порядка. Показано, что добавки серебра позволяют заметно повысить адсорбционные и фотокаталитические свойства материалов системы SnO–SnO$_2$–Fe$_2$O$_3$.

Ключевые слова: нанокристаллы, гетероструктура, фотокатализ, адсорбция.

Поступила в редакцию: 10.02.2024
Исправленный вариант: 10.03.2024
Принята в печать: 07.04.2024

DOI: 10.61011/OS.2024.04.58220.6016-24

Реферативные базы данных:

•