Рамановская спектроскопия, фотолюминесценция и фотокаталитическая активность вольфрамата цинка
91 60
Кілттік сөздер:
гидротермальный синтез, вольфрамат цинка, фотолюминесценция, фотокаталитическая активность, раман спектроскопияАннотация
В настоящей работе представлены результаты по получению порошков вольфрамата цинка ZnWO4. Порошки были получены двумя способами: гидротермальный синтез при температуре ~95оС при атмосферном давлении с последующей термообработкой, и синтез порошков в автоклаве при температуре 180оС и давлении выше атмосферного. Изучены структурные особенности синтезированных порошков, исследованы рамановские спектры и спектры фотолюминесценции, фотокаталитические свойства полученных образцов ZnWO4 сразу после синтеза и в зависимости от температуры последующего отжига на воздухе. Установлена взаимосвязь морфологии и свойств образцов с технологическими условиями синтеза и температурой последующего отжига. Для получения поликристаллической фазы ZnWO4 после синтеза при 95оС необходим дополнительный отжиг вплоть до 500-600оС, в то время как синтез при 180оС сразу приводит к получению поликристаллической фазы ZnWO4. Обнаружена значительная фотокаталитическая активность синтезированных материалов при разложении тестового вещества родамина под освещением.
Библиографиялық сілтемелер
1. Tasbihi M., Bendyna J.K., Notten P.H.L., Hintzen H.T. (Bert). A Short Review on Photocatalytic Degradation of Formaldehyde // Journal of Nanoscience and Nanotechnology – 2015. – Vol. 15.– P.6386–6396.
2. Gayaa U.I., Abdullah A.H. Heterogeneous photocatalytic degradation of organic contaminants over titanium dioxide: A review of fundamentals, progress and problems // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. 2008. – Vol.9 – p. 1–12.
3. Bhatkhande D.S., Pangarkar V.G., Beenackers A.A.C.M. Photocatalytic degradation for environmental applications – a review //Journal of Chemical Technology and Biotechnology. – 2002. – Vol.77. - P. 102 – 116.
4. Jo W.‐K., Tayade R.J. Recent developments in photocatalytic dye degradation upon irradiation with energy‐efficient light emitting diode // Chinese Journal of Catalysis. – 2014. – Vol.35. - Р.1781–1792.
5. Rochkind M., Pasternak S., Paz Y. Using Dyes for Evaluating Photocatalytic Properties: A Critical Review // Molecules. – 2015. – Vol.20. – Р. 88-110.
6. Kraus H., Mikhailik V.B., Ramaches Y., Day D., Hutton K.B., Telfer J. Feasibility study of a ZnWO4 scintillator for exploiting materials signature in cryogenic WIMP dark mater searches // Phys. Lett. B. - 2005. – Vol.610. - Р.37-44.
7. Zhang L., Wang Z., Wang L., Zhang Y. “reparation of graphene/ZnWO4 composites and its electrochemical properties for lithium –ion batteries // Material Letters. – 2013. – P. 9-12.
8. Huang G., Zhang C., Zhu Y. “nWO4 photocatalyst with high activity for degradation of organic contaminants”// Journal of Alloys and Compounds. – 2007. – Vol. 432. – P. 269–276.
9. Siriwong P., Thongtem T., Phuruangrat A., Thongtem S. Hydrothermal synthesis, characterization, and optical properties of wolframite ZnWO4 nanorods // CrystEngComm. – 2011. – Vol.13. – P.1564–1569.
10. Brik M.G., Nagirnyi V., Kirm M. A-initio studies of electronic and optical properties of ZnWO4 and CaWO4 single crystals // Materials chemistry and physics. – 2012. – Vol.134. – P. 1113-1120.
11. Perakis A., Sarantopoulou E., Raptis C. Pressure and temperature dependent raman study of ZnWO4 // High Pressure Research. – 2000. – Vol. 18. –P. 181-187.
12. Mikhailik V.B., Kraus H., Miller G., Mykhaylyk M.S., Wahl D. Luminescence of CaWO4, CaMO4 and ZnWO4 crystals under different excitations // Journal of applied physics. – 2015. – Vol.77. – P.083523(8).
13. Лисицын В.М., Карипбаев Ж.Т., Лисицына Л.А., Тупицына И.А., Купчишин А.И. Фотолюминесценция кристаллов вольфрамата цинка, подвергнутых термической обработке в атмосфере кислорода и водорода // Известия вузов. Физика. – 2014. – №9/3. – C.132-136;
14. Gao B., Fan H., Zhang X., Song L. Template – free hydrothermal synthesis and high photocatalytic activity of ZnWO4 nanrods // Materialscience and engineering B. – 2012. – Vol.177. – Р.1126-1132.
References
1. M. Tasbihi, J.K. Bendyna, P.H.L. Notten, H.T. (Bert) Hintzen, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 15, 6386–6396, (2015).
2. U.I. Gayaa, A.H. Abdullah, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 9, 1–12, (2008).
3. D.S. Bhatkhande, V.G. Pangarkar, A.A.C.M. Beenackers, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 77, 102-116, (2002).
4. W.‐K. Jo, R.J. Tayade, Chinese Journal of Catalysis, 35, 1781–1792, (2014).
5. M. Rochkind, S. Pasternak, Y. Paz, Molecules, 20, 88-110, (2015).
6. H. Kraus, V.B. Mikhailik, Y. Ramaches, D. Day, K.B. Hutton, J. Telfer, Phys. Lett. B, 610- 37-44, (2005).
7. L. Zhang, Z. Wang, L. Wang, Y. Zhang, Material Letters, 9-12, (2013).
8. G. Huang, C. Zhang, Y. Zhu, Journal of Alloys and Compounds, 432, 269–276, (2007).
9. P. Siriwong, T. Thongtem, A. Phuruangrat, S. Thongtem, CrystEngComm., 13, 1564–1569, (2011).
10. M.G. Brik, V. Nagirnyi, M. Kirm, Materials chemistry and physics, 134, 1113-1120, (2012).
11. A. Perakis, E. Sarantopoulou, C. Raptis, High Pressure Research, 18, 181-187, (2000).
12. V.B Mikhailik, H. Kraus., G. Miller., M.S Mykhaylyk., D. Wahl, Journal of applied physics 97, 083523(8), (2015).
13. V.M. Lisitsyn, ZH.T. Karipbayev, L.A. Lisitsyna, I.A. Tupitsyna, A.I. Kupchishin, Izvestiya vuzov. Fizika, 9(3), 132-136, (2014). (in russ).
14. B. Gao, H. Fan, X. Zhang, L. Song, Materialscience and engineering B 177, 1126-1132, (2012).
2. Gayaa U.I., Abdullah A.H. Heterogeneous photocatalytic degradation of organic contaminants over titanium dioxide: A review of fundamentals, progress and problems // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. 2008. – Vol.9 – p. 1–12.
3. Bhatkhande D.S., Pangarkar V.G., Beenackers A.A.C.M. Photocatalytic degradation for environmental applications – a review //Journal of Chemical Technology and Biotechnology. – 2002. – Vol.77. - P. 102 – 116.
4. Jo W.‐K., Tayade R.J. Recent developments in photocatalytic dye degradation upon irradiation with energy‐efficient light emitting diode // Chinese Journal of Catalysis. – 2014. – Vol.35. - Р.1781–1792.
5. Rochkind M., Pasternak S., Paz Y. Using Dyes for Evaluating Photocatalytic Properties: A Critical Review // Molecules. – 2015. – Vol.20. – Р. 88-110.
6. Kraus H., Mikhailik V.B., Ramaches Y., Day D., Hutton K.B., Telfer J. Feasibility study of a ZnWO4 scintillator for exploiting materials signature in cryogenic WIMP dark mater searches // Phys. Lett. B. - 2005. – Vol.610. - Р.37-44.
7. Zhang L., Wang Z., Wang L., Zhang Y. “reparation of graphene/ZnWO4 composites and its electrochemical properties for lithium –ion batteries // Material Letters. – 2013. – P. 9-12.
8. Huang G., Zhang C., Zhu Y. “nWO4 photocatalyst with high activity for degradation of organic contaminants”// Journal of Alloys and Compounds. – 2007. – Vol. 432. – P. 269–276.
9. Siriwong P., Thongtem T., Phuruangrat A., Thongtem S. Hydrothermal synthesis, characterization, and optical properties of wolframite ZnWO4 nanorods // CrystEngComm. – 2011. – Vol.13. – P.1564–1569.
10. Brik M.G., Nagirnyi V., Kirm M. A-initio studies of electronic and optical properties of ZnWO4 and CaWO4 single crystals // Materials chemistry and physics. – 2012. – Vol.134. – P. 1113-1120.
11. Perakis A., Sarantopoulou E., Raptis C. Pressure and temperature dependent raman study of ZnWO4 // High Pressure Research. – 2000. – Vol. 18. –P. 181-187.
12. Mikhailik V.B., Kraus H., Miller G., Mykhaylyk M.S., Wahl D. Luminescence of CaWO4, CaMO4 and ZnWO4 crystals under different excitations // Journal of applied physics. – 2015. – Vol.77. – P.083523(8).
13. Лисицын В.М., Карипбаев Ж.Т., Лисицына Л.А., Тупицына И.А., Купчишин А.И. Фотолюминесценция кристаллов вольфрамата цинка, подвергнутых термической обработке в атмосфере кислорода и водорода // Известия вузов. Физика. – 2014. – №9/3. – C.132-136;
14. Gao B., Fan H., Zhang X., Song L. Template – free hydrothermal synthesis and high photocatalytic activity of ZnWO4 nanrods // Materialscience and engineering B. – 2012. – Vol.177. – Р.1126-1132.
References
1. M. Tasbihi, J.K. Bendyna, P.H.L. Notten, H.T. (Bert) Hintzen, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 15, 6386–6396, (2015).
2. U.I. Gayaa, A.H. Abdullah, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 9, 1–12, (2008).
3. D.S. Bhatkhande, V.G. Pangarkar, A.A.C.M. Beenackers, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 77, 102-116, (2002).
4. W.‐K. Jo, R.J. Tayade, Chinese Journal of Catalysis, 35, 1781–1792, (2014).
5. M. Rochkind, S. Pasternak, Y. Paz, Molecules, 20, 88-110, (2015).
6. H. Kraus, V.B. Mikhailik, Y. Ramaches, D. Day, K.B. Hutton, J. Telfer, Phys. Lett. B, 610- 37-44, (2005).
7. L. Zhang, Z. Wang, L. Wang, Y. Zhang, Material Letters, 9-12, (2013).
8. G. Huang, C. Zhang, Y. Zhu, Journal of Alloys and Compounds, 432, 269–276, (2007).
9. P. Siriwong, T. Thongtem, A. Phuruangrat, S. Thongtem, CrystEngComm., 13, 1564–1569, (2011).
10. M.G. Brik, V. Nagirnyi, M. Kirm, Materials chemistry and physics, 134, 1113-1120, (2012).
11. A. Perakis, E. Sarantopoulou, C. Raptis, High Pressure Research, 18, 181-187, (2000).
12. V.B Mikhailik, H. Kraus., G. Miller., M.S Mykhaylyk., D. Wahl, Journal of applied physics 97, 083523(8), (2015).
13. V.M. Lisitsyn, ZH.T. Karipbayev, L.A. Lisitsyna, I.A. Tupitsyna, A.I. Kupchishin, Izvestiya vuzov. Fizika, 9(3), 132-136, (2014). (in russ).
14. B. Gao, H. Fan, X. Zhang, L. Song, Materialscience and engineering B 177, 1126-1132, (2012).
Жүктелулер
Как цитировать
Marhabaeva, A., Abdullin, K., Lisitsyn, V., & Nemkaeva, R. (2018). Рамановская спектроскопия, фотолюминесценция и фотокаталитическая активность вольфрамата цинка. ҚазНУ Хабаршысы. Физика сериясы, 60(1), 72–81. вилучено із https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/515
Шығарылым
Бөлім
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука
