Разработка пористых структур на основе оксидных полупроводников

Авторы

  • М.А. Бисенова Satbayev University, ул. Сатпаева, 22, Алматы, Казахстан
  • Р.Е. Бейсенов Satbayev University, ул. Сатпаева, 22, Алматы, Казахстан; Физико-технический институт, ул. Ибрагимова, 11, Алматы, Казахстан
  • А.Л. Мереке Satbayev University, ул. Сатпаева, 22, Алматы, Казахстан; Физико-технический институт, ул. Ибрагимова, 11, Алматы, Казахстан
  • Е.Е. Бейсенова Satbayev University, ул. Сатпаева, 22, Алматы, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc409

Ключевые слова:

расщепление воды, генерация водорода, пористые материалы, фотоанод, TiO2, CoTiO3

Аннотация

В статье представлены результаты изменения размеров пор в зависимости от количества порообразующего агента и измерения удельной поверхности в зависимости от температуры спекания. Трехмерный пористый фотоанод производился из смеси наноразмерных порошков Co3O4, и TiO2 с различным количеством порообразующих агентов для дальнейшего смешивания в водном растворе. Исследования морфологии трехмерного тонкопленочного пористого фотоанода методами сканирующего электронного микроскопа показало образование пористой структуры с субмикронными размерами пор зависящих от добавляемого порообразующего агента. Наибольшая площадь поверхности трехмерной структуры будет достигнута с использованием разработанной технологии, использующей смеси материалов, которые играют роль порообразователей в материале анода, которая позволяет повысить эффективность поглощения света за счет создания смешанной или многослойной структуры из нескольких фотокаталитических материалов.

Библиографические ссылки

(1). Gunjakar L, Kim T, Kim N, Kim Y, Hwang S (2011) J. Am. Chem. Soc. 133:14998–15007. https://doi.org/10.1021/ja203388r

(2). Fujishima A, Honda K (1972) Nature 238:37–38. https://doi.org/10.1038/238037a0

(3). Maeda K, Domen K (2010) J. Phys. Chem. Lett. 1:2655–2661. https://doi.org/10.1021/jz1007966

(4). Wang H., Jeong H.Y., Imura M., Wang L., Radhakrishnan L., Fujita N., Castle T., Terasaki O., Yamauchi Y (2011) J. Am. Chem. Soc. 133:14526–14529. https://doi.org/10.1021/ja2058617

(5). Fujishima A, Rao TN, Tryk DA (2000), J. Photoch. Photobio. C. 1:1–21. https://doi.org/10.1016/S1389-5567(00)00002-2

(6). Stolarczyk JK, Bhattacharyya S, Polavarapu L, Feldmann J (2018) ACS Catal., 8:3602–3635. https://doi.org/10.1021/acscatal.8b00791

(7). Miró P, Audiffred M, Heine T (2014) Chem. Soc. Rev. 43:6537–6554. https://doi.org/10.1039/C4CS00102H

(8). Jing Y, Heine T (2017) J. Mater. Chem. A. 17:1833–1838. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6b05143

(9). Liu J, Qiao M, Zhu X, Jing Y, Li Y (2019) RSC Adv. 9:15536–1554. https://doi.org/10.1039/ C9RA01686D

(10). Jing Y, Ma Y, Wang Y, Li Y, Heine T (2017) Chem. Eur. J. 23:13612–13616.https://doi.org/10.1002/chem.201703683

(11). Qiao M, Liu J, Wang Y, Li Y, Chen J, (2018) Chem. Soc. 140:12256–12262. https://doi.org/10.1021/jacs.8b07855

(12). Zhang X, Zhao X, Wu D, Jing Y, Zhou Z (2016) Adv. Sci. 3:1600062. https://doi.org/10.1002/advs.201600062

(13). Zhang X, Zhang Z, Wu D, Zhang X, Zhao X, Zhou Z (2018) Small Methods 2:1700359. https://doi.org/10.1002/smtd.201700359

(14). Andoshe DM, Jeon JM, Kim SY, Jang HW (2015) Electron. Mater. Lett. 3:323–335. https://doi.org/10.1007/s13391-015-4402-9

(15). Sa B, Li Y, Qi J, Ahuja R, Sun Z (2014) J. Phys. Chem. C. 118:26560–26568. https://doi.org/10.1021/jp508618t

(16). Gilmore K, Mohamed RK, Alabugin IV (2016) Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science. 6:487–514. https://doi.org/10.1002/wcms.1261

(17). Maitra U, Gupta U, De M, Datta R, Govindaraj A, Rao CNR (2013) Angew. Chem. Int. Ed. 52:13057–13061. https://doi.org/10.1002/anie.201306918

(18). Rahman MZ, Kwong CW, Davey K, Qiao SZ (2016) Energ. Environ. Sci. 9:709–728. https://doi.org/10.1039/C5EE03732H

(19). Wang G, Slough WJ, Pandey R, Karna SP (2016) 2D Mater. 3:025011. https://doi.org/10.1088/2053-1583/3/2/025011

(20). Dai J, Zeng XC (2014) RSC Adv. 4:48017–48021. https://doi.org/10.1039/C4RA02850C

(21). Jing Y, Zhou Z, Zhang J, Huang C, Li Y, Wang F (2019) Phys. Chem. Chem. Phys., 21:21064–21069. https://doi.org/10.1039/C9CP04143E

(22). Ran J, Zhu B, Qiao S-Z (2017) Angew. Chem. Int. Ed. 56:10373–10377. https://doi.org/10.1002/anie.201703827

(23). Yang H, Ma Y, Zhang S, Jin H, Huang B, Dai Y (2019) J. Mater. Chem. A, 7:12060–12067. https://doi.org/10.1039/C9TA02716E

(24). Yang H, Li J, Yu L, Huang B, Ma Y, Dai Y (2018) J. Mater. Chem. A, 6:4161–4166. https://doi.org/10.1039/C7TA10624F

(25). Cai Y, Zhang G, Zhang Y-W (2014) J. Am. Chem. Soc., 136:6269–6275. https://doi.org/10.1021/ja4109787

(26). Nicolosi V, Chhowalla M, Kanatzidis MG, Strano MS, Coleman JN (2013), Science, 340:1226419. https://doi.org/10.1126/science.1226419

(27). Chhowalla M, Liu Z, Zhang H (2015) Chem. Soc. Rev., 44:2584–2586. https://doi.org/10.1039/C5CS90037A

(28). Shafique A, Samad A, Shin YH (2017) Phys. Chem. Chem. Phys., 19:20677–20683. https://doi.org/10.1039/C7CP03748A

(29). Jiao Y, Zhou L, Ma F, Gao G, Kou L, Bell J, Sanvito S, Du A (2016) ACS Appl. Mater. Interfaces, 8:5385–5392. https://doi.org/10.1021/acsami.5b12606

(30). Tang С, Zhang С, Matta SK, Jiao Y, Ostrikov K, Liao T, Kou L, Du A (2018) J. Phys. Chem. C, 122:21927–21932. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b06622

(31). Zhang G, Lan ZA, Lin L, Lin S, Wang X (2016), Chem. Sci. 7:3062–3066. https://doi.org/10.1039/C5SC04572J

(32). Shirayama M, Kadowaki H, Miyadera T, Sugita T, Tamakoshi M, Kato M, Fujiseki T, Murata D, Hara S, Murakami TN, Fujimoto S, Chikamatsu M, Fujiwara H (2016) Phys. Rev. Appl., 5:014012. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.5.014012

Загрузки

Опубликован

16-02-2019

Как цитировать

Бисенова, М., Бейсенов, Р., Мереке, А., & Бейсенова, Е. (2019). Разработка пористых структур на основе оксидных полупроводников. Горение и плазмохимия, 19(1), 43–51. https://doi.org/10.18321/cpc409

Выпуск

Том 19 № 1 (2021): ГОРЕНИЕ И ПЛАЗМОХИМИЯ

Раздел

Статьи

Лицензия

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.