Повышение фоточувствительности диоксида титана TiO2 за счет смещения спектра поглощения в длинноволновую область солнечного спектра является актуальной задачей. Решение данной проблемы возможно благодаря модифицированию TiO2, например, с помощью создания гетероструктур с другим полупроводниковым материалом. В работе представлена разработка методики формирования фоточувствительных композитных слоев TiO2-ZnO электрофоретическим осаждением. Приведены результаты изучения фоточувствительности образцов TiO2 и TiO2-ZnO на кремниевой подложке, покрытой углеродными нанотрубками. Формирование композитных слоев TiO2-ZnO методом электрофоретического осаждения проведено с использованием стабилизирующих добавок: лаурилсульфата натрия и гидроксипропилцеллюлозы. В результате получены слои композитного материала TiO2-ZnO / углеродные нанотрубки, морфология которых изучена методом растровой электронной спектроскопии. Установлено, что добавление 50 масс. % оксида цинка ZnO в суспензию обеспечивает формирование композитного материала TiO2-ZnO с содержанием ZnO 30 масс. %. Исследование фоточувствительности полученного слоя методом хроноамперометрии показало увеличение генерируемого фототока в пять раз при использовании полного спектра ксеноновой лампы по сравнению с аналогичной структурой на основе коммерческого TiO2 P25.
Пак Кира Игоревна
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Сорокина Лариса Ивановна
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Кузьмин Артем Валентинович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Рязанов Роман Михайлович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1); НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1, стр. 7)
Кицюк Евгений Павлович
НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1, стр. 7)
Дубков Сергей Владимирович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Громов Дмитрий Геннадьевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1); Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова Минздрава России (Россия, 119435, г. Москва, ул. Большая Пироговска
- Advancement of renewable energy technologies via artificial and microalgae photosynthesis / Y. Xie, K. Sh. Khoo, K. W. Chew et al. // Bioresour. Technol. 2022. Vol. 363. Art. ID: 127830. DOI: 10.1016/j.biortech.2022.127830 EDN: HSAKXC
- Nuraje N. Photoactive nanomaterials // Nanomaterials. 2021. Vol. 11. Iss. 1. Art. No. 77. DOI: 10.3390/nano11010077 EDN: VMNZJZ
- Padmanabhan N. T., John H. Titanium dioxide based self-cleaning smart surfaces: A short review //j. Environ. Chem. Eng. 2020. Vol. 8. Iss. 5. Art. ID: 104211. DOI: 10.1016/j.jece.2020.104211 EDN: YXWPKH
- Review of ZnO-based nanomaterials in gas sensors / Y. Kang, F. Tu, L. Zhang et al. // Solid State Ion. 2021. Vol. 360. Art. ID: 115544. DOI: 10.1016/j.ssi.2020.115544 EDN: HCJGIK
- Simple and low-cost Cu2S/TiO2 architecture for 3G ETA solar cell: Fabrication, characterization and their performance / V. S. Baviskar, D. B. Salunkhe, Ch. P. Nikam et al. // Nano-Structures & Nano-Objects. 2022. Vol. 32. Art. ID: 100919. DOI: 10.1016/j.nanoso.2022.100919 EDN: WYQJHE
- Shayegan Z., Lee C.-S., Haghighat F. TiO2 photocatalyst for removal of volatile organic compounds in gas phase - A review // Chem. Eng. J. 2018. Vol. 334. P. 2408-2439. DOI: 10.1016/j.cej.2017.09.153
- Juliya A. P., Abdul Mujeeb V. M., Sreenivasan K. P., Muraleedharan K. Enhanced H2 evolution via photocatalytic water splitting using mesoporous TiO2/RuO2/CuO ternary nanomaterial //j. Photochem. Photobiol. 2021. Vol. 8. Art. ID: 100076. DOI: 10.1016/j.jpap.2021.100076 EDN: QSPUCH
- Michal R., Sfaelou S., Lianos P. Photocatalysis for renewable energy production using PhotoFuelCells // Molecules. 2014. Vol. 19. Iss. 12. P. 19732-19750. DOI: 10.3390/molecules191219732
- Samokhvalov A. Hydrogen by photocatalysis with nitrogen codoped titanium dioxide // Renew. Sust. Energ. Rev. 2017. Vol. 72. P. 981-1000. DOI: 10.1016/j.rser.2017.01.024 EDN: YYHSSX
- Recent developments of TiO2-based photocatalysis in the hydrogen evolution and photodegradation: A review / B. Bakbolat, Ch. Daulbayev, F. Sultanov et al. // Nanomaterials. 2020. Vol. 10. Iss. 9. Art. No. 1790. DOI: 10.3390/nano10091790 EDN: ZFFEWM
- Ningthoukhongjam P., Nair R. G. Tuning the photocatalytic performance of Degussa P25 through phase ratio optimization // AIP Conf. Proc. 2019. Vol. 2162. Iss. 1. Art. No. 020032. DOI: 10.1063/1.5130242
- Nolan M. Surface modification of TiO2 with metal oxide nanoclusters: A route to composite photocatalytic materials // Chem.Commun. 2011. Vol. 47. Iss. 30. P. 8617-8619. DOI: 10.1039/C1CC13243A
- Nanostructures of metal oxides / I. M. Tiginyanu, O. Lupan, V. V. Ursaki et al. // Comprehensive Semiconductor Science and Technology / eds P. Bhattacharya et al. Vol. 3. Amsterdam: Elsevier Science, 2011. P. 396-479. DOI: 10.1016/B978-0-44-453153-7.00105-X EDN: VAVZGQ
- Optical and photocatalytic properties of composite TiO2/ZnO thin films / T. Giannakopoulou, N. Todorova, M. Giannouri et al. // Catal. Today. 2014. Vol. 230. P. 174-180. DOI: 10.1016/j.cattod.2013.10.003
- High-efficiency TiO2/ZnO nanocomposites photocatalysts by sol-gel and hydrothermal methods / N. Bai, X. Liu, Z. Li et al. //j. Sol-Gel Sci. Technol. 2021. Vol. 99. Iss. 1. P. 92-100. DOI: 10.1007/s10971-021-05552-8 EDN: DDSLRI
- The TiO2-ZnO systems with multifunctional applications in photoactive processes - Efficient photocatalyst under UV-LED light and electrode materials in DSSCs / A. Kubiak, S. Żółtowska, A. Bartkowiak et al. // Materials. 2021. Vol. 14. Iss. 20. Art. No. 6063. DOI: 10.3390/ma14206063 EDN: TRUHKI
- Synthesis and characterization of CNT/TiO2/ZnO composites with high photocatalytic performance / Y. Huang, R. Li, D. Chen et al. // Catalysts. 2018. Vol. 8. Iss. 4. Art. No. 151. DOI: 10.3390/catal8040151
- Coating porous TiO2 films on carbon nanotubes to enhance the durability of ultrafine PtCo/CNT nanocatalysts for the oxygen reduction reaction / F. Cao, H. Zhang, X. Duan et al. // ACS Appl. Mater.Interfaces. 2022. Vol. 14. Iss. 46. P. 51975-51982. DOI: 10.1021/acsami.2c15517 EDN: TNVLNX
- Carbon nanotube-TiO2 thin films for photocatalytic applications / M. J. Sampaio, C. G. Silva, R. R. N. Marques et al. // Catalysis Today. 2011. Vol. 161. Iss. 1. P. 91-96. DOI: 10.1016/j.cattod.2010.11.081
- Recent progress on carbon-nanotube-based materials for photocatalytic applications: A review /j. Zhang, M. Dai, S. Zhang et al. // Sol. RRL. 2022. Vol. 6. Iss. 9. Art. ID: 2200243. DOI: 10.1002/solr.202200243 EDN: IABDYU
- Development of TiO2- and MWCNT based photocatalysts with Au and Cu clusters by electrophoretic deposition / L. I. Sorokina, E. A. Lebedev, S. V. Dubkov et al. //j. Phys.: Conf. Ser. 2021. Vol. 1954. Art. No. 012048. DOI: 10.1088/1742-6596/1954/1/012048
- The composite TiO2-CuOx layers formed by electrophoretic method for CO2 gas photoreduction / L. I. Sorokina, A. M. Tarasov, A. I. Pepelyaeva et al. // Nanomaterials. 2023. Vol. 13. Iss. 14. Art. No. 2030. DOI: 10.3390/nano13142030 EDN: SHSBRB
- Influence of laser structuring and barium nitrate treatment on morphology and electrophysical characteristics of vertically aligned carbon nanotube arrays / A. Yu. Gerasimenko, E. P. Kitsyuk, A. V. Kuksin et al. // Diam. Relat. Mater. 2019. Vol. 96. P. 104-111. DOI: 10.1016/j.diamond.2019.04.035 EDN: MBRCNS