Хімія, фізика та технологія поверхні, 2017, 8 (4), 369-375.

Непористі плівки діоксиду титану, модифікованого платиною: синтез, оптичні та фотокаталітичні характеристики



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.04.369

D. V. Ihnatiuk, N. P. Smirnova, O. P. Linnik

Анотація


Розроблено умови синтезу непористих ТіО2 плівок, допованих йонами платини, з використанням платини(ІІ) ацетилацетонату. Синтезовано зразки з різним вмістом допанту і різною товщиною плівки. Спектри поглинання плівок вказують на вплив складу плівки та її товщини на оптичні властивості систем. Інкорпорування ТіО2 йонами платини приводить до звуження ширини забороненої зони напівпровідника, як свідчать дані, розраховані з оптичних спектрів. Найменше значення ширини забороненої зони (3.0 еВ) і найвища ефективність у реакції відновлення дихромат йонів спостерігались для тришарової плівки 0.5 % Pt/TiO2


Ключові слова


плівки діоксиду титану; допованого платиною; відновлення дихромат йонів; оптичні властивості; звуження ширини забороненої зони; фотокаталіз

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


1. Fujishima A., Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature. 1972. 238: 37. https://doi.org/10.1038/238037a0

2. Serpone N, Lawless D, Disdier J, Herrmann J.M. Spectroscopic, photoconductivity and photocatalytic studies of TiO2 colloids—naked and with the lattice doped with Cr3+, Fe3+, and V5+ cations. Langmuir. 1994. 10(3): 643. https://doi.org/10.1021/la00015a010

3. Linnik O., Kisch H. On the mechanism of nitrogen fixation at nanostructured iron titanate films. Photochem. Photobiol. Sci. 2006. 5: 938. https://doi.org/10.1039/b608396j

4. Linnik O., Kisch H. Dinitrogen photofixation at ruthenium-modified titania films. Mendeleev Comunications. 2008. 18(1): 10. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2008.01.004

5. Eremenko A., Smirnova N., Gnatiuk Yu, Linnik O., Vityuk N., Mukha Yu., Korduban A. Photoelectrochemical and photocatalytic properties of mesoporous TiO2 films modified with silver and gold nanoparticles. Silver and Gold Nanoparticles on Sol-Gel TiO2, ZrO2, SiO2 Surfaces: Optical Spectra, Photocatalytic Activity, Bactericide Properties. (Chapter in Book 3: Composite Materials, INTECH, 2011).

6. Smirnova N., Gnatyuk Yu., Vityuk N., Linnik O., Eremenko A., Vorobets V., Kolbasov G. Nanosized TiO2-based mixed oxide films: sol-gel synthesis, structure, electrochemical characteristics and photocatalytic activity. International Journal of Materials Engineering. 2013. 3(6): 124.

7. Linnik O., Chorna N., Smirnova N. Nonporous iron titanate thin films doped with nitrogen: optical, structural and photocatalytic properties. Nanoscale Research Letters. 2017. 12: 249. https://doi.org/10.1186/s11671-017-2027-7

8. Lee J., Choi W. Photocatalytic Reactivity of Surface Platinized TiO2: Substrate Specificity and the Effect of Pt Oxidation State. J. Phys. Chem. B. 2005. 109(15): 7399. https://doi.org/10.1021/jp044425+

9. Choi J., Park H., Hoffmann M. Combinatorial doping of TiO2 with Pt, Cr, V, and Ni to achieve enhanced photocatalytic activity with visible light irradiation. J. Mater. Res. 2010. 25(1): 149. https://doi.org/10.1557/JMR.2010.0024

10. Zhao W., Sun Y., Castellano F.N. Visible-light induced water detoxification catalyzed by PtII dye sensitized titania. J. Am. Chem. Soc. 2008. 130(38): 12566. https://doi.org/10.1021/ja803522v

11. Ishibai Y., Sato J., Nishikawa T., Miyagishi S. Synthesis of visible-light active TiO2 photocatalyst with Pt-modification: Role of TiO2 substrate for high photocatalytic activity. Appl. Catal. B. 2008. 79(2): 117. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2007.09.040

12. Subramanian V., Wolf E.E., Kamat P.V. Influence of metal/metal ion concentration on the photocatalytic activity of TiO2-Au composite nanoparticles. Langmuir. 2003. 19(2): 469. https://doi.org/10.1021/la026478t

13. Fujishima A., Rao T.N., Tryk D.A. Titanium dioxide photocatalysis. J. Photochem. Photobiol. C. 2000. 1(1): 1. https://doi.org/10.1016/S1389-5567(00)00002-2

14. Kim S., Hwang S.J., Choi W. Visible light active platinum-ion-doped TiO2 photocatalyst. J. Phys. Chem. B. 2005. 109(51): 24260. https://doi.org/10.1021/jp055278y

15. Yang C., Meldon J.H., Lee B., Yi H. Investigation on the catalytic reduction kinetics of hexavalentchromium by viral-templated palladium nanocatalysts. Catal. Today. 2014. 233:108. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.02.043

16. Hashimoto K., Irie H., Fujishima A. TiO2 Photocatalysis: A historical overview and future prospects. Jpn. J. Appl. Phys. 2005. 44(12): 8269. https://doi.org/10.1143/JJAP.44.8269

17. Katoh R., Furube A., Yamanaka K., Morikawa T. Charge separation and trapping in N-doped TiO2 photocatalysts: a time-resolved microwave conductivity study. J. Phys. Chem. Lett. 2010. 1(22): 3261. https://doi.org/10.1021/jz1011548




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.04.369

Copyright (©) 2017 D. V. Ihnatiuk, N. P. Smirnova, O. P. Linnik