Влияние водородной обработки на фотокаталитическую активность нанопорошков оксида вольфрама

  • Sh.T. Nurbolat ТОО Институт Прикладных наук и информационных технологий, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-7972-6792
  • A.A. Markhabayeva ТОО Институт Прикладных наук и информационных технологий, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-0657-422X
  • N.B. Bakranov Казахстанско-Британский технический университет, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-4577-6510
  • A.T. Tulegenova ТОО Институт Прикладных наук и информационных технологий, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-5701-6674

Аннотация

В настоящей работе представлены результаты по синтезу и исследованию свойств нанопорошков оксида вольфрама WO3 полученные гидротермальным методом. Изучены структурные особенности синтезированных WO3 нанопорошков с помощью рентгенофазового анализа и Раман спектроскопии. Полученные WO3 нанопорошки имеют моноклинную модификацию оксида вольфрама. Приведены данные по морфологии синтезированных образцов, полученные методом сканирующей электронной микроскопии. Образцы имеют прямоугольную форму с гладкой поверхностью в виде нанопластин с размерами в пределах 50-150 нм. А также исследованы фотокаталитические свойства нанопорошков для применения их в качестве фотокатализаторов для очистки воды от органических загрязнений. Обнаружена значительная фотокаталитическая активность синтезированных материалов при разложении тестового вещества красителя родамина Б под ультрафиолетовым освещением. Отработан метод термообработки нанопорошков оксида вольфрама в атмосфере водорода с целью внедрения кислородных вакансий. В результате получены нанопорошки оксида вольфрама нестехиометрического состава. Проведены сравнительные исследования по влияниям водородной термообработки на фотокаталитическую актиность. Фотокаталитическая активность исходного оксида WO3 после восстановительной термообработки в атмосфере водорода при 400оС увеличивалась более чем в два раза.

Литература

1. R. A. Pala, A. J. Leenheer, M. Lichterman, H. A. Atwater and N. S. Lewis. Energy & Environmental Science, 7(10), 3424-3430 (2014).

2. R. H. Coridan, K. A. Arpin, B. S. Brunschwig, P. V. Braun and N. S. Lewis. Nano Letters, 14 (5), 2310-2317 (2014).

3. G. Zhang, W. Guan, H. Shen, X. Zhang, W. Fan, C. Lu, H. Bai, L. Xiao, W. Gu and W. Shi. Industrial & Engineering Chemistry Research, 53 (13), 5443-5450 (2014).

4. D. Zhang, Y. Fan, G. Li, Z. Ma, X. Wang, Z. Cheng and J. Xu, Sensors and Actuators B: Chemical, 293, 23-30 (2019).

5. Z. Wang, D. Wang and J. Sun, Sensors and Actuators B: Chemical, 245, 828-834 (2017).

6. C. Wang, S. Zhang, L. Qiu, S. A. Rasaki, F. Qu, T. Thomas, Y. Liu and M. Yang. Journal of Alloys and Compounds, 826, 154-196 (2020).

7. K. A. Abdullin, G. Cicero, L. Gritsenko, S. Kumekov and A. Markhabaeva. Journal of Applied Physics, 121 (24), 245-303 (2017).

8. Y. Li, C. Wang, H. Zheng, F. Wan, F. Yu, X. Zhang and Y. Liu. Applied Surface Science, 391, 654-661 (2017).

9. J.-J. Li, M. Zhang, B. Weng, X. Chen, J. Chen and H.-P. Jia. Applied Surface Science, 507, 145133 (2020).

10. А. А. Markhabaeva, K. А. Abdullin, V. M. Lisitsyn, E. F. Polisadova, D. T. Valiev and R. R. Nemkaeva. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenij. Fizika, 59(9), 174-179 (2016).

11. R. Gehlig, E. Salje, A. Carley and M. Roberts. Journal of Solid State Chemistry, 49 (3), 318-324 (1983).

12. Y. M. Shirke and S. P. Mukherjee. CrystEngComm, 19 (15), 2096-2105 (2017).

13. D. Wang, J. Sun, X. Cao, Y. Zhu, Q. Wang, G. Wang, Y. Han, G. Lu. Journal of Materials Chemistry A, 1 (30), 8653-8657 (2013).

14. W. Cheng, Y. Ju, P. Payamyar, D. Primc, J. Rao, C. Willa, D. Koziej and M. Niederberger. Angewandte Chemie International Edition, 54 (1), 340-344 (2015).

15. B. J.-W. Liu, J. Zheng, J.-L. Wang, J. Xu, H.-H. Li and S.-H. Yu. Nano letters, 13 (8), 3589-3593 (2013).

16. Y. Tian, S. Cong, W. Su, H. Chen, Q. Li, F. Geng and Z. Zhao. Nano letters, 14 (4), 2150-2156 (2014).

17. Z. Chen, Q. Wang, H. Wang, L. Zhang, G. Song, L. Song, J. Hu, H. Wang, J. Liu and M. Zhu. Advanced materials, 25 (14), 2095-2100 (2013).

18. M. Daniel, B. Desbat, J. Lassegues, B. Gerand and M. Figlarz. Journal of solid state chemistry, 67 (2), 235-247 (1987).

19. A. Rougier, F. Portemer, A. Quede and M. El Marssi. Applied Surface Science, 153 (1), 1-9 (1999).
Как цитировать
NURBOLAT, Sh.T. et al. Влияние водородной обработки на фотокаталитическую активность нанопорошков оксида вольфрама. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), [S.l.], v. 79, n. 4, p. 49-54, dec. 2021. ISSN 2663-2276. Доступно на: <https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/1491>. Дата доступа: 05 oct. 2022 doi: https://doi.org/10.26577/RCPh.2021.v79.i4.07.
Раздел
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Особенность: этот модуль требует, что бы был включен хотя бы один модуль статистики/отчетов. Если ваши модули статистики возвращают больше одной метрики, то пожалуйста также выберите главную метрику на странице настроек сайта администратором и/или на страницах настройки управляющего журналом.