Вплив домішкових іонів на оптичні і фотокаталітичні властивості анатазу та рутилу
| Автори | В. Шимановська1 , Л. Кернажицький1 , Г. Пучковська1 , В. Наумов1 , Т. Халявка2 , В. Кшнякін3 , С. Кшнякіна3, В.Черняк4 |
| Афіліація | 1 Інститут фізики НАН України, просп. Науки, 46, 03028 Київ, Україна 2 Інститут сорбції та проблем ендоекології НАН України, вул. Генерала Наумова, 13, 03164 Київ, Україна 3 Сумський державний педагогічний університет ім. А.С. Макаренка, вул. Роменська 87, 40002, Суми, Україна 4 Національний університет ім. Тараса Шевченка, просп. Глушкова, 2/5, 03122 Київ, Україна |
| Е-mail | kern@iop.kiev.ua |
| Випуск | Том 3, Рік 2011, Номер 2 |
| Дати | Одержано 25.01.2011, у відредагованій формі – 09.03.2011, опубліковано онлайн – 02.04.2011 |
| Цитування | В. Шимановська, Л. Кернажицький, Г. Пучковська, та ін. Ж. нано- електрон. фіз. 3 №2, 79 (2011) |
| DOI | |
| PACS Number(s) | 61.72.Uj, 71.55.Eq, 78.40.Fy, 82.30.Lp |
| Ключові слова | Діоксид титану (7) , Анатаз (6) , Рутил (4) , Домішки перехідних металів, Оптичне поглинання (7) , Фотокаталіз (7) . |
| Анотація |
Досліджено вплив домішок іонів перехідних металів Cu, Fe, Co і Cr на оптичні спектри поглинання полідисперсних порошків нанокристалічного TiO2 – рутилу і анатазу, синтезованих в ідентичних умовах експерименту. Для всіх досліджених зразків рутилу не спостерігалося спектрального зсуву краю оптичного поглинання, у той час як для модифікованих зразків анатазу було зареєстровано значний червоний зсув краю поглинання, який добре корелює з відносним положенням домішкових рівнів у забороненій зоні TiO2. Вплив домішок на оптичне поглинання рутилу спостерігалося тільки для переходів в області енергій фотонів 3,0 ÷ 4,5 еВ, у той час як поглинання модифікованого анатазу значно змінювалося в області 3,0 ÷ 5,5 еВ. Ширина забороненої зони модифікованого рутилу практично не змінювалась, тоді як ширина забороненої зони модифікованого анатазу зменшувалась, і найбільше для зразків A/Cr та A/Fe. Досліджено фотокаталітичну активність зразків рутилу і анатазу у реакції фоторозкладу органічного барвника сафраніну при УФ опроміненні. Показано, що домішки перехідних елементів у рутилі, при їх великій концентрації, стають додатковими центрами рекомбінації фотозбуджених електрон-діркових пар, що призводить до уповільнення фотокаталізу. Збільшення швидкості фотокаталізу у присутності модифікованого анатазу добре корелює із збільшенням оптичного поглинання модифікованих зразків анатазу в області 4,0 ÷ 5,5 еВ. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Synthesis and Photoluminescence Studies on Catalytically Grown Zn1–xMnxS Nanowires [005-010]2) Design and Simulation of Thin-Film Silicon Quantum Well Photovoltaic Cell [011-018]
3) Взаємодія е-поляризованої хвилі з дофрактальною слабко наповненою дифракційною решіткою (асимптотична модель) [019-026]
4) Вплив додаткових шарів Ni на структуру та магніторезистивні властивості плівкових систем на основі Co та Cu [027-035]
5) Алгоритм для реалістичного моделювання графітових систем [036-047]
6) Оптичні характеристики та склад плівок Cd1 – xMnxTe отриманих методом квазізамкненого об’єму [048-058]
7) Геометричні ефекти у процессі плазмового напилення на поверхні [059-069]
8) Ефект втягування хвилі в анізотропній шаруватій структурі з урахуванням втрат і частотної дисперсії [070-078]
9) Формування часових дисипативних структур при нерівноважних переходах [093-104]
10) Самозбирання низькорозмірних 3D систем титану в процесі квазірівноважної стаціонарної конденсації [105-115]
