TiO2-GO нанокомпозитінің фотокаталитикалық белсенділігін зерттеу.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2019No1/42-46Кілт сөздер:
графен оксиді, TiO2-GO, нанокомпозиттік материал, титан диоксиді, фотокатализАңдатпа
Гидротермальдік әдістің көмегімен графен оксиді және TiO2 негізінде нанокомпозит синтезделген. Нанокомпозиттің құрылуы Раман-спектроскопия мәліметтерімен дәлелденген. Раман-спектрлерінде графен оксиді мен TiO2 –нің сипаттамалық максимумдары тіркелді. ЭДС талдау мәліметтері нанокомпозитте титан, көміртек және оттегінің бар болуын көрсетті. TiO2-GO нанокомпозитінің беттік меншікті ауданы TiO2 –мен салыстырғанда 1,16 есе үлкен. Әр түрлі pH деңгейлі электролиттерде синтезделген материалдың фотокаталитикалық белсенділігінің зерттеуі жүргізілген. TiO2–GO-да фототоқтың генерациясы электролитке тәуелді болатыны және NaOH, KOH және Na2SO4 -де таза TiO2 қабыршақтарымен салыстырғанда сәйкесінше 2,9, 1,3 және 1,05 есе артатындығы көрсетілген.
References
"1 Fujishima A., Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature. 1972, Vol.238, pp. 37–38.
Hoffmann M.R., Martin S.T., Choi W., Bahnemann D.W. Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis. Chem. Rev. 1995, Vol. 95, pp. 69–96.
Fox M.A., Dulay M.T. Heterogenous Photocatalysis. Chem. Rev. 1993, Vol. 93, pp. 341–357.
Kamat P.V. Photochemistry on Nonreactive and Reactive (Semiconductor) Surfaces. Chem. Rev. 1993, Vol. 93, pp. 267–300.
Allen M.J., Tung V.C., Kaner R.B. Honeycomb Carbon: A Review of Graphene. Chem. Rev. 2010, Vol. 110, pp. 132–145.
Bunch J.S., van der Zande A.M., Verbridge S.S., Frank I.W., Tanenbaum D.M., Parpia J.M., Craighead H.G., McEuen P.L. Electronmechanical Resonators from Graphene Sheets. Science. 2007, Vol.315, pp. 490–493.
Stoller M.D., Park S.J., Zhu Y.W., An J.H., Ruoff R.S. Graphene-Based Ultracapacitors. Nano Lett. 2008, Vol. 8, pp. 3498 – 3502.
Woan K., Pyrgiotakis G., Sigmund W. Photocatalytic Carbon-Nanotube-TiO2 Composites. Adv. Mater. 2009, Vol. 21, pp. 2233–2239.
Xu Y.J., Zhuang, Y.B., Fu X.Z. New Insight for Enhanced Photocatalytic Activity of TiO2 by Doping Carbon Nanotubes: A Case Study on Degradation of Benzene and Methyl Orange. J. Phys. Chem.: C 2010, Vol. 114, pp. 2669–2676.
Yu Y., Yu J.C., Chan C.Y., Che Y.K., Zhao J.C., Ding L., Ge W.K., Wong P.K. Enhancement of Adsorption and Photocatalytic Activity of TiO2 by Using Carbon Nanotubes for the Treatment of Azo Dye. Appl. Catal.: B. 2005, Vol. 61, pp. 1–11.
Azizi F. Synthesis and characterization of graphene–N–doped TiO2 nanocomposites by sol-gel method and investigation of photocatalytic activity. J. Mater. Sci: Mater. Electron. 2017. Vol.28, Issues 15, pp.11222–11229.
Xu T., Zhang L., Cheng H., Zhu Y. Significantly Enhanced Photocatalytic Performance of ZnO via Graphene Hybridization and the Mechanism Study. Appl. Catal. B: Environ. 2011, Vol. 101, pp. 382–387.
Zhang X-Y., Li H-P., Cui X-L., Lin Y. Graphene/TiO2 nanocomposites: synthesis, characterization and application in hydrogen evolution from water photocatalytic splitting. J. Mater. Chem. 2010, Vol. 20, pp. 2801–2806.
Williams G., Seger B., Kamat P. V. TiO2-Graphene Nanocomposites. UV-Assisted Photocatalytic Reduction of Graphene Oxide. ACS Nano 2008, Vol 2, pp. 1487–1491.
Zhang Y., Tang Z.-R., Fu X., Xu Y.-J. TiO2 Graphene Nanocomposites for Gas-Phase Photocatalytic Degradation of Volatile Aromatic Pollutant: Is TiO2 Graphene Truly Different from Other TiO2 Carbon Composite Materials?. ACS Nano. 2010, Vol. 4, pp. 7303–7314.
Fa J., Hn L., Nm H., Z. Z., Pandikumar A.Titanium dioxide-reduced graphene oxide thin film for photoelectrochemical water splitting. Ceramics International. 2014, Vol. 40, pp. 15159–15165.
Ni M., Leung K.H., Leung Y.C., Sumathy K. A review and recent developments in photocatalytic water-splitting using TiO2 for hydrogen production. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2007, Vol. 11, pp. 401–425.
Zhao Y., Hoivik N., Wang K. Recent advance on engineering titanium dioxide nanotubes for photochemical and photoelectrochemical water splitting. Nano Energy. 2016. Vol.30, pp.728-744.
Swamy V., Kuznetsov A., Dubrovinsky L.S., Caruso R.A., Shchukin D.G., Muddle B.C. Finite-size and pressure effects on the Raman spectrum of nanocrystalline anatase TiO2. Phys. Rev. B 2005, Vol. 71, pp. 184302/1–11.
Ohsaka T., Izumi F., Fujiki Y. Raman spectrum of anatase TiO2. J. Raman. Spectroscopy. 1978, Vol. 7, pp. 321–324.
Zhang W., Cui J., Tao C-an, Wu Y., Li Z., Ma L. A strategy for producing pure single-layer graphene sheets based on a confined self-assembly approach. Angew. Chem. International Edition. 2009, Vol. 48, pp. 5864–5868.
Zhumabekov А.Zh., Ibrayev N.Kh., Seliverstova Е.V., Kamalova G.B. Preparation and study of electrophysical and optical properties of TiO2-GO nanocomposite material. Bulletin of the University of Karaganda-Physics. 2019, Vol. 94. (in Press)
"
