Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S

В работе получены наноструктуры ZnO/Ag₂S путём фотохимического осаждения сульфида серебра на наночастицах оксида цинка в присутствии ионов серебра и элементарной серы. Показано, что частицы Ag₂S в составе композита формируют фазу моноклинной модификации сульфида серебра...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Дата:	2014
Автори:	Швалагин, В.В., Строюк, А.Л., Гранчак, В.М., Кучмий, С.Я.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2014
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75965
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S / В.В. Швалагин, А.Л. Строюк, В.М. Гранчак, С.Я. Кучмий // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 313-322. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860083238118096896
author	Швалагин, В.В. Строюк, А.Л. Гранчак, В.М. Кучмий, С.Я.
author_facet	Швалагин, В.В. Строюк, А.Л. Гранчак, В.М. Кучмий, С.Я.
citation_txt	Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S / В.В. Швалагин, А.Л. Строюк, В.М. Гранчак, С.Я. Кучмий // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 313-322. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
description	В работе получены наноструктуры ZnO/Ag₂S путём фотохимического осаждения сульфида серебра на наночастицах оксида цинка в присутствии ионов серебра и элементарной серы. Показано, что частицы Ag₂S в составе композита формируют фазу моноклинной модификации сульфида серебра (акантита) и характеризуются квантовыми размерными эффектами. Предложен механизм фотопроцесса, по которому сульфид серебра образуется при взаимодействии элементарной серы с фотокаталитически осаждённым на поверхности оксида цинка металлическим серебром. В роботі одержано наноструктури ZnО/Ag₂S шляхом фотохімічного осадження сульфіду срібла на наночастинках оксиду цинку в присутності йонів срібла й елементарної сірки. Показано, що частинки Ag₂S у складі композита формують фазу моноклінної модифікації сульфіду срібла (акантиту) і характеризуються квантовими розмірними ефектами. Запропоновано механізм фотопроцесу, за яким сульфід срібла утворюється при взаємодії елементарної сірки з фотокаталітично осадженим на поверхні оксиду цинку металічним сріблом. The ZnО/Ag₂S nanostructures are fabricated via photochemical deposition of silver sulphide on the surface of zinc oxide nanoparticles in the presence of silver ions and free sulphur. As shown, the composite comprises monoclinic acanthite Ag₂S particles displaying the quantum size effects. A mechanism of the photoprocess is proposed assuming that the silver sulphide is formed via interaction between free sulphur and metallic silver, which is photocatalytically deposited onto the zinc oxide surface.
first_indexed	2025-12-07T17:17:32Z
format	Article
fulltext	313 PACS numbers: 73.21.La, 73.22.Lp, 78.67.Sc, 81.07.-b, 81.16.-c, 82.40.-g, 82.50.-m Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag2S В. В. Швалагин, А. Л. Строюк, В. М. Гранчак, С. Я. Кучмий Институт физической химии им. Л. В. Писаржевского НАН Украины, просп. Науки, 31, 03028 Киев, Украина В работе получены наноструктуры ZnO/Ag2S путём фотохимического осаждения сульфида серебра на наночастицах оксида цинка в присут- ствии ионов серебра и элементарной серы. Показано, что частицы Ag2S в составе композита формируют фазу моноклинной модификации сульфида серебра (акантита) и характеризуются квантовыми размерными эффек- тами. Предложен механизм фотопроцесса, по которому сульфид серебра образуется при взаимодействии элементарной серы с фотокаталитически осаждённым на поверхности оксида цинка металлическим серебром. В роботі одержано наноструктури ZnО/Ag2S шляхом фотохімічного оса- дження сульфіду срібла на наночастинках оксиду цинку в присутності йонів срібла й елементарної сірки. Показано, що частинки Ag2S у складі композита формують фазу моноклінної модифікації сульфіду срібла (ака- нтиту) і характеризуються квантовими розмірними ефектами. Запропо- новано механізм фотопроцесу, за яким сульфід срібла утворюється при взаємодії елементарної сірки з фотокаталітично осадженим на поверхні оксиду цинку металічним сріблом. The ZnО/Ag2S nanostructures are fabricated via photochemical deposition of silver sulphide on the surface of zinc oxide nanoparticles in the presence of silver ions and free sulphur. As shown, the composite comprises monoclinic acanthite Ag2S particles displaying the quantum size effects. A mechanism of the photoprocess is proposed assuming that the silver sulphide is formed via interaction between free sulphur and metallic silver, which is photocatalyti- cally deposited onto the zinc oxide surface. Ключевые слова: фотохимический синтез, фотокатализ, оксид цинка, сульфид серебра, наноструктуры. (Получено 21 ноября 2013 г.) Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2014, т. 12, № 2, сс. 313–322  2014 ІМÔ (Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова ÍАÍ Óкраїни) Íадруковано в Óкраїні. Ôотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 314 В. В. ШВАЛАГИÍ, А. Л. СТРОЮК, В. М. ГРАÍЧАК, С. Я. КÓЧМИЙ 1. ВВЕДЕНИЕ Ôоточувствительные композитные полупроводниковые наномате- риалы имеют привлекательные перспективы применения в совре- менных технологиях, таких как сенсорика, фотовольтаика, фото- катализ и др. [1]. Возможность практического использования таких наноматериалов является важным фактором, который стимулирует поиск новых методов их получения. Íа сегодня накоплен значи- тельный массив публикаций, посвящённых усовершенствованию традиционных и разработке принципиально новых методов синтеза наноструктур. Среди них особое место занимают методы, основан- ные на разнообразных фотохимических реакциях с участием полу- проводников, позволяющие синтезировать новые наноматериалы или же улучшать характеристики исходных наноструктур [2]. Сре- ди методов фотохимического получения полупроводниковых нано- структур следует выделить подход к целенаправленному формиро- ванию наночастиц (ÍЧ) сульфидов металлов на поверхности фото- активных полупроводников, в основе которого лежит процесс фо- токаталитического восстановления элементарной серы на поверх- ности полупроводника в присутствии ионов металлов [2, 3]. Этот метод хорошо зарекомендовал себя при получении фотокатализа- торов и фотоанодов солнечных ячеек, например, на основе наноге- тероструктур диоксида титана с ÍЧ сульфидов кадмия [4–7], свин- ца [6, 8], меди [6, 9, 10] и серебра [11, 12], гетероструктур ZnO/CdS и ZnO/ZnS [13, 14], нанотрубок и наностержней сульфидов кадмия и цинка [13, 14], а также для увеличения среднего размера ÍЧ CdS [15]. Целью настоящей работы является установление возможности использования реакции фотокаталитического восстановления серы этанолом для формирования коллоидных гетероструктур ZnO/Ag2S, а также исследование спектральных свойств образую- щихся в данном процессе ÍЧ сульфида серебра. 2. ЭКСПЕРИМЕНТ В работе использовали Zn(CH3COO)2, NaOH, AgNO3 категории «хч» и серу марки «осч». Этиловый спирт перед использованием кипя- тили над прокалённой окисью кальция для удаления воды и пере- гоняли, отбирая среднюю фракцию. Коллоидные растворы ZnO в абсолютном этаноле синтезировали при взаимодействии Zn(CH3COO)2 и NaOH аналогично [16–18]. Об- лучение коллоидных растворов (2,0 мл) осуществляли в стеклян- ных 10,0 мм кюветах светом ртутной лампы высокого давления ДРШ-1000, из спектра излучения которой с использованием стан- дартного светофильтра ÓÔС-2 выделяли узкую полосу с 310– ÔОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ÔОРМИРОВАÍИЕ ÍАÍОГЕТЕРОСТРÓКТÓР ZnO/Ag2S 315 370 нм. Интенсивность облучения (І0) составляла 61016 квантов/с. Спектры поглощения растворов записывали на спектрофотомет- ре Specord 210 относительно кюветы с чистым этанолом. Ôазовый состав образцов определяли на дифрактометре ДРОÍ-3М с исполь- зованием K-излучения меди с 0,1541 нм. Образцы готовили в виде порошков после испарения растворителя из коллоида. Растро- вые электронные микрофотографии получали на микроскопе Mira3 Tescan, оснащённом приставкой для энергодисперсионной рентге- новской спектроскопии Oxford X-max 80 мм2, при ускоряющем напряжении 30 кВ. Образцы для микроскопии получали нанесени- ем облучённых коллоидных растворов ZnO/Ag2S на поверхность проводящего стекла FTO (допированный фтором SnO2) и высушива- нием растворителя при комнатной температуре. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ В спектре поглощения этанольного раствора, содержащего ÍЧ ZnO, нитрат серебра и серу, наблюдается характерная для ÍЧ оксида цинка [16–18] сплошная полоса с длинноволновым краем при 360 нм, что отвечает ширине запрещённой зоны ÍЧ ZnO равной Eg3,45 эВ (рис. 1, а, кривая 1). Облучение таких растворов ÓÔ из- лучением в диапазоне 310–370 нм приводит к изменению окраски раствора и появлению в электронном спектре новой полосы погло- щения, интенсивность которой монотонно снижается при переходе от ÓÔ области в длинноволновую сторону (рис. 1, а, кривые 2–5). В темновых условиях, а также при облучении в отсутствие AgNO3 спектральные свойства раствора сохраняются неизменными. В слу- чае облучения раствора, содержащего ÍЧ ZnO и нитрат серебра, происходит фотокаталитическое восстановление Ag(I) и образова- ние коллоидной гетероструктуры ZnO/Ag, для которой характерна относительно узкая полоса плазмоннорезонансного поглощения нанодисперсного серебра с максимумом при 390–400 нм [19, 20]. Облучение этанольных растворов, содержащих нитрат серебра и серу, в отсутствие ÍЧ ZnO также приводит к формированию в спек- тре полосы поглощения, оптическая плотность которой монотонно снижается при переходе от ÓÔ к длинноволновой области. Однако в этом случае скорость увеличения оптической плотности раствора, о которой судили по её приросту на длине волны 400 нм (D400), более чем на порядок ниже по сравнению с системой, в которой присут- ствуют ÍЧ ZnO (см. рис. 1, а, вставка). С учётом результатов, полученных в [13, 14], можно полагать, что наблюдающиеся спектральные изменения при облучении рас- творов, содержащих ÍЧ ZnO, нитрат серебра и серу, обусловлены протеканием процесса фотокаталитического восстановления эле- ментарной серы этанолом и образования коллоидных композитных 316 В. В. ШВАЛАГИÍ, А. Л. СТРОЮК, В. М. ГРАÍЧАК, С. Я. КÓЧМИЙ ÍЧ ZnO/Ag2S. Этот вывод подтверждается результатами рентгено- фазового анализа сухого остатка, полученного путём удаления рас- творителя из облучённого коллоида (кривая 5 на рис. 1, а). Íа дифрактограмме такого образца (рис. 1, б) наблюдается ряд рефлексов, характерных для моноклинной модификации сульфида серебра — акантита (ІCDD №01-089-3840). а б в Рис. 1. а) Спектры поглощения этанольного раствора, содержащего ÍЧ ZnO, AgNO3 и S8 до облучения (кривая 1) и после облучения на протяже- нии 10 (2), 20 (3), 30 (4) и 60 с (5). Íа вставке: изменение оптической плот- ности раствора при 400 нм при облучении в присутствии ÍЧ ZnO (кри- вая 1) и в их отсутствие (2). б) Дифрактограмма остатка, полученного ис- парением растворителя из облучённых в присутствие нитрата серебра и серы коллоидных растворов ZnO. Цифрами указаны индексы граней, ко- торым принадлежат соответствующие рефлексы. Отнесение выполнено с использованием международной базы дифракционных данных (карта для акантита AgS — ІCDD №01-089-3840). в) Растровая электронная микро- фотография плёнки ZnO/Ag2S на проводящем стекле FTO. Óсловия: [ZnO]110–3 моль/л, [AgNO3]310–4 моль/л, [S 0]510–4 моль/л. ÔОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ÔОРМИРОВАÍИЕ ÍАÍОГЕТЕРОСТРÓКТÓР ZnO/Ag2S 317 Как видно из растровой микрофотографии, представленной на рис. 1, в, продукт фотокаталитического превращения после испа- рения растворителя представляет собой неплотное покрытие на стеклянной подложке, содержащее как отдельные частицы разме- ром 10–20 нм, так и агломераты величиной 50–200 нм и более. По- скольку средний размер исходных ÍЧ ZnO, оценённый аналогично [18], исходя из спектральных данных, составляет 5 нм, можно предположить, что фотокаталитическое осаждение сульфида сере- бра приводит к формированию композитных частиц содержащих в виде включения исходные ÍЧ оксида цинка. По данным энерго- дисперсионного рентгеновского анализа атомное соотношение сере- бра к сере в плёнке близко к стехиометрическому и составляет 1,7:1. Íаблюдаемое отклонение экспериментального значения от ожидаемого соотношения, 2:1, по-видимому, связано с окклюзией элементарной серы в объеме плёнки. Оптические свойства фотокаталитически сформированных ча- стиц Ag2S. Длинноволновый край фундаментальной полосы погло- щения объёмнокристаллического порошкообразного сульфида се- ребра расположен при 1370 нм, что соответствует ширине запре- щённой зоны Eg(Ag2S)0,9 эВ [21]. В случае полученного в настоя- щей работе коллоидного раствора ZnO/Ag2S, край полосы поглоще- ния сульфида серебра существенно смещён в коротковолновую сто- рону относительно этого значения. Отсутствие чётко выраженного края поглощения и максимумов или перегибов на спектральных кривых не даёт возможности получить информацию о фотофизиче- ских свойствах частиц Ag2S непосредственно из электронных спек- тров. Поэтому для выяснения природы первичных фотопроцессов в ÍЧ сульфида серебра был выполнен анализ полученных спектров поглощения, который базируется на теории оптических переходов в полупроводниках [22]. Известно, что действие света может приводить как к прямым (вертикальным) зон-зонным переходам, так и к непрямым перехо- дам, которые требуют дополнительного участия колебательных квантов кристаллической решётки (фононов). Величина Eg, энер- гия квантов света h, коэффициенты поглощения, которые отвеча- ют прямым (d) и непрямым (i) переходам связаны между собой соотношениями dBd(hEg) 1/2/Eh и iBi(hEg) 2/Eg, в кото- рых Bd и Bi — константы. Линейный характер спектра поглощения в координатах (h)2–h указывает на прямые зон-зонные оптиче- ские переходы, в координатах (h)1/2–h — на непрямые межзон- ные переходы. Экстраполяция линейного участка к оси абсцисс позволяет определить по пересечению величину Eg в случае прямых переходов, и сумму EgEf, где Ef — энергия фонона (EgEf), в случае непрямых переходов. Коэффициенты поглощения, выраженные в см 1, могут быть рас- 318 В. В. ШВАЛАГИÍ, А. Л. СТРОЮК, В. М. ГРАÍЧАК, С. Я. КÓЧМИЙ считаны исходя из зависимостей оптической плотности от длины волны D(h) при помощи выражения (h)2,303103D(h)(lc)–1, где  — плотность (7,2 г/см 3 для массивного Ag2S); l — толщина кю- веты (см); c — концентрация коллоидного раствора (г/л). Íа рисунке 2, а представлены зависимости (h)1/2–h (кривая 1) и (h)2–h (кривая 2), полученные для наночастиц Ag2S, сформи- рованных в ходе фотокаталитического восстановления серы этано- лом. Из представленных зависимостей видно, что в частицах суль- фида серебра, в зависимости от энергии возбуждающих квантов, а б в Рис. 2. а) Зависимости (h)1/2–h (кривая 1) и (h)2–h (кривая 2) для фо- токаталитически сформированных ÍЧ Ag2S; б) зависимость оптической плотности раствора при 400 нм после завершения фотопроцесса (D400(max)) от исходной концентрации AgNO3; в) кинетические кривые накопления сульфида серебра при облучении дегазированного коллоида (кривая 1) и раствора, содержащего растворенный кислород воздуха (2). Óсловия: [ZnO]110–3 моль/л, [AgNO3]310–4 моль/л, [S 0]510–4 моль/л. ÔОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ÔОРМИРОВАÍИЕ ÍАÍОГЕТЕРОСТРÓКТÓР ZnO/Ag2S 319 могут происходить как непрямые, так и прямые межзонные элек- тронные переходы. Величины энергий непрямых и прямых электронных переходов, определённые в точках пересечения касательных к кривым 1 и 2 с осью абсцисс, составили 1,6 эВ и 2,8 эВ соответственно. Получен- ные значения существенно выше, чем ширина запрещённой зоны объёмных кристаллов сульфида серебра, из чего следует, что ÍЧ Ag2S, сформированные в ходе фотокаталитического процесса, ха- рактеризуются квантовыми размерными эффектами, т.е. зависи- мостью ширины запрещённой зоны от размера кристаллов [23–25]. Кинетические закономерности фотокаталитического формиро- вания наночастиц сульфида серебра на поверхности оксида цинка. Было установлено, что максимально достижимая величина оптиче- ской плотности коллоидов ZnO/Ag2S при 400 нм (величина D400(max)) пропорциональна исходной концентрации нитрата сереб- ра и подчиняется закону Ламберта–Бера в диапазоне [AgNO3](2– 4)10–4 моль/л (рис. 2, б). Молярный коэффициент экстинкции сульфида серебра при 400 нм составил (4,30,3)103 л/(мольсм). Величина квантового выхода фотокаталитического формирова- ния Ag2S составляет величины 0,2–0,3 и практически не зависит от исходных концентраций AgNO3, S8 и ZnO в исследованном диапа- зоне. Это обстоятельство, по-видимому, связано с прохождением фотокаталитической реакции в адсорбционном слое ÍЧ ZnO, насыщенном реагентами, что способствует осаждению Ag2S на по- верхности ÍЧ ZnO и формированию гетероструктуры ZnO/Ag2S. Оказалось, что скорость формирования ÍЧ сульфида серебра практически одинакова как в дегазированных, так и в насыщенных кислородом воздуха коллоидах (рис. 2, в). Такое поведение рас- сматриваемой системы существенным образом отличает её от реак- ции фотокаталитического образования гетероструктур ZnO/CdS [13], протекающей исключительно в отсутствие растворенного кис- лорода. Óказанные особенности позволяют предположить, что в обоих случаях фотокаталитическое формирование ÍЧ сульфидов металлов на поверхности ÍЧ ZnO происходит путём образования ÍЧ металла, которые затем реагируют с элементарной серой, пре- вращаясь в ÍЧ сульфидов металлов. При этом неодинаковое пове- дение рассматриваемых систем по отношению к кислороду связано с тем, что, как было установлено отдельными опытами, фотоката- литическое восстановление Cd(ІІ) до металла на поверхности ÍЧ ZnO возможно лишь в деаэрированных растворах, тогда как восста- новление серебра протекает эффективно и в присутствии кислорода воздуха [26]. Таким образом, в работе установлена возможность фотокатали- тического формирования композитной наноструктуры ZnO/Ag2S при облучении ÓÔ светом этанольного коллоидного раствора нано- 320 В. В. ШВАЛАГИÍ, А. Л. СТРОЮК, В. М. ГРАÍЧАК, С. Я. КÓЧМИЙ частиц ZnO в присутствии нитрата серебра и элементарной серы. Íаночастицы Ag2S в составе нанокомпозита формируют фазу моно- клинной модификации сульфида серебра — акантита с соотноше- нием серы к серебру, близким к стехиометрическому. Полученные данные указывают на то, что основным маршрутом образования продукта реакции — сульфида серебра является взаимодействие серы с фотокаталитически осаждённым на наночастицах оксида цинка металлическим серебром. Работа выполнена при поддержке Целевой комплексной про- граммы ÍАÍ Óкраины «Ôундаментальные проблемы нанострук- турных систем, наноматериалов, нанотехнологий» и Государствен- ного фонда фундаментальных исследований Óкраины (проекты Ô41.2/005, Ô54.3/007, Ô47.20). Авторы выражают благодарность профессору В. Г. Ильину (Институт физической химии им. Л. В. Писаржевского ÍАÍ Óкраины) за содействие в получении данных рентгенофазового анализа и Í. А. Скорику (ООО «Íаномедтех», Киев, Óкраина) за данные растровой электронной микрофотогра- фии. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. P. V. Kamat, J. Phys. Chem. C, 111, No. 7: 2834 (2007). 2. А. Л. Строюк, В. В. Швалагин, А. Е. Раевская, А. И. Крюков, С. Я. Кучмий, Теорет. эксперим. химия, 44, № 4: 199 (2008). 3. H. Tada, M. Fujishima, and H. Kobayashi, Chem. Soc. Rev., 40, No. 7: 4232 (2011). 4. M. Fujii, K. Nagasuna, M. Fujishima, T. Akita, and H. Tada, J. Phys. Chem. C, 113, No. 38: 16711 (2009). 5. Y. Jin-Nouchi, S. Naya, and H. Tada, J. Phys. Chem. C, 114, No. 39: 16837 (2010). 6. M. A. Zhukovskiy, A. L. Stroyuk, V. V. Shvalagin, N. P. Smirnova, O. S. Lytvyn, and A. M. Eremenko, J. Photochem. Рhotobiol. A: Chem., 203, Nos. 2–3: 137 (2009). 7. H. Tada, T. Mitsui, T. Kiyonaga, T. Akita, and K. Tanaka, Nature Materials, 5: 782 (2006). 8. Y. Jin-Nouchi, T. Akita, and H. Tada, Chem. Phys. Chem., 11, No. 11: 2349 (2010). 9. L. Andronic, L. Isac, and A. Duta, J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 221, No. 1: 30 (2011). 10. S.-I. Eda, K. Moriyasu, M. Fujishima, S. Nomura, and H. Tada, RSC Adv., 3, No. 26: 10414 (2013). 11. H. Hu, J. Ding, S. Zhang, Y. Li, L. Bai, and N. Yuan, Nanoscale Res. Lett., 8, No. 1: 1 (2013). 12. K. Nagasuna, T. Akita, M. Fujishima, and H. Tada, Langmuir, 27, No. 11: 7294 (2011). 13. В. В. Швалагин, А. Л. Строюк, И. Е. Котенко, С. Я. Кучмий, Теорет. экспе- http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=55738475300&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=35105504300&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=7201778528&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=7102167056&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=7201860117&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/source/sourceInfo.url?sourceId=5200153123&origin=recordpage ÔОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ÔОРМИРОВАÍИЕ ÍАÍОГЕТЕРОСТРÓКТÓР ZnO/Ag2S 321 рим. химия, 43, № 4: 215 (2007). 14. А. Л. Строюк, В. В. Швалагин, И. Е. Котенко, С. Я. Кучмий, В. Ô. Плюснин, Теорет. эксперим. химия, 46, № 4: 212 (2010). 15. В. В. Швалагин, А. Е. Раевская, А. Л. Строюк, С. Я. Кучмий, Теорет. экспе- рим. химия, 43, № 3: 170 (2007). 16. D. W. Bahnemann, C. Kormann, and M. R. Hoffmann, J. Phys. Chem., 91, No. 14: 3789 (1987). 17. A. Wood, M. Giersig, M. Hilgendorff, A. Vilas-Campos, L. M. Liz-Marzan, and P. Mulvaney, Aust. J. Chem., 56, No. 10: 1051 (2003). 18. O. L. Stroyuk, V. M. Dzhagan, V. V. Shvalagin, and S. Ya. Kuchmiy, J. Phys. Chem. C, 114, No. 1: 220 (2010). 19. A. Henglein, Ber. Bunsenges. Phys. Chem., 101, No. 4: 1562 (1997). 20. А. Л. Строюк, В. В. Швалагин, С. Я. Кучмий, Теорет. эксперим. химия, 40, № 2: 94 (2004). 21. З. С. Медведева, О. Í. Калашник, А. Я. Калашников, О. Б. Яценко, Физико- химические свойства полупроводниковых веществ: Справочник (Москва: Íаука: 1979). 22. K. Seeger, Semiconductor Physics (Berlin–Heidelberg–New York–London: Springer-Verlag: 1991). 23. Y. Wang and N. Herron, J. Phys. Chem., 95, No. 2: 525 (1991). 24. J. Z. Zhang, J. Phys. Chem. B, 104, No. 33: 7239 (2000). 25. D. Beydoun, R. Amal, G. Low, and S. McEvoy, J. Nanoparticles Res., 1, No. 4: 439 (1999). 26. A. L. Stroyuk, V. V. Shvalagin, and S. Ya. Kuchmii, J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 173, No. 2: 185 (2005). REFERENCES 1. P. V. Kamat, J. Phys. Chem. C, 111, No. 7: 2834 (2007). 2. A. L. Stroyuk, V. V. Shvalagin, A. E. Raevskaya, A. I. Kryukov, and S. Ya. Kuchmiy, Teoret. Ehksperim. Khimiya, 44, No. 4: 199 (2008) (in Rus- sian). 3. H. Tada, M. Fujishima, and H. Kobayashi, Chem. Soc. Rev., 40, No. 7: 4232 (2011). 4. M. Fujii, K. Nagasuna, M. Fujishima, T. Akita, and H. Tada, J. Phys. Chem. C, 113, No. 38: 16711 (2009). 5. Y. Jin-Nouchi, S. Naya, and H. Tada, J. Phys. Chem. C, 114, No. 39: 16837 (2010). 6. M. A. Zhukovskiy, A. L. Stroyuk, V. V. Shvalagin, N. P. Smirnova, O. S. Lytvyn, and A. M. Eremenko, J. Photochem. Рhotobiol. A: Chem., 203, Nos. 2–3: 137 (2009). 7. H. Tada, T. Mitsui, T. Kiyonaga, T. Akita, and K. Tanaka, Nature Materials, 5: 782 (2006). 8. Y. Jin-Nouchi, T. Akita, and H. Tada, Chem. Phys. Chem., 11, No. 11: 2349 (2010). 9. L. Andronic, L. Isac, and A. Duta, J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 221, No. 1: 30 (2011). 10. S.-I. Eda, K. Moriyasu, M. Fujishima, S. Nomura, and H. Tada, RSC Adv., 3, http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=55738475300&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=35105504300&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=7201778528&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=7102167056&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=7201860117&eid=2-s2.0-70349864969 http://www.scopus.com/source/sourceInfo.url?sourceId=5200153123&origin=recordpage 322 В. В. ШВАЛАГИÍ, А. Л. СТРОЮК, В. М. ГРАÍЧАК, С. Я. КÓЧМИЙ No. 26: 10414 (2013). 11. H. Hu, J. Ding, S. Zhang, Y. Li, L. Bai, and N. Yuan, Nanoscale Res. Lett., 8, No. 1: 1 (2013). 12. K. Nagasuna, T. Akita, M. Fujishima, and H. Tada, Langmuir, 27, No. 11: 7294 (2011). 13. V. V. Shvalagin, A. L. Stroyuk, I. E. Kotenko, and S. Ya. Kuchmiy, Teoret. Ehksperim. Khimiya, 43, No. 4: 215 (2007) (in Russian). 14. A. L. Stroyuk, V. V. Shvalagin, I. E. Kotenko, S. Ya. Kuchmiy, and V. F. Plyusnin, Teoret. Ehksperim. Khimiya, 46, No. 4: 212 (2010) (in Russian). 15. V. V. Shvalagin, A. E. Raevskaya, A. L. Stroyuk, and S. Ya. Kuchmiy, Teoret. Ehksperim. Khimiya, 43, No. 3: 170 (2007) (in Russian). 16. D. W. Bahnemann, C. Kormann, and M. R. Hoffmann, J. Phys. Chem., 91, No. 14: 3789 (1987). 17. A. Wood, M. Giersig, M. Hilgendorff, A. Vilas-Campos, L. M. Liz-Marzan, and P. Mulvaney, Aust. J. Chem., 56, No. 10: 1051 (2003). 18. O. L. Stroyuk, V. M. Dzhagan, V. V. Shvalagin, and S. Ya. Kuchmiy, J. Phys. Chem. C, 114, No. 1: 220 (2010). 19. A. Henglein, Ber. Bunsenges. Phys. Chem., 101, No. 4: 1562 (1997). 20. A. L. Stroyuk, V. V. Shvalagin, and S. Ya. Kuchmiy, Teoret. Ehksperim. Khimi- ya, 40, No. 2: 94 (2004) (in Russian). 21. Z. S. Medvedeva, O. N. Kalashnik, A. Ya. Kalashnikov, and O. B. Yatsenko, Fiziko-Khimicheskie Svoistva Poluprovodnikovykh Veshchestv: Spravochnik (Moscow: Nauka: 1979) (in Russian). 22. K. Seeger, Semiconductor Physics (Berlin–Heidelberg–New York–London: Springer-Verlag: 1991). 23. Y. Wang and N. Herron, J. Phys. Chem., 95, No. 2: 525 (1991). 24. J. Z. Zhang, J. Phys. Chem. B., 104, No. 33: 7239 (2000). 25. D. Beydoun, R. Amal, G. Low, and S. McEvoy, J. Nanoparticles Res., 1, No. 4: 439 (1999). 26. A. L. Stroyuk, V. V. Shvalagin, and S. Ya. Kuchmii, J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 173, No. 2: 185 (2005).
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-75965
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1816-5230
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:17:32Z
publishDate	2014
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format	dspace
spelling	Швалагин, В.В. Строюк, А.Л. Гранчак, В.М. Кучмий, С.Я. 2015-02-06T16:41:24Z 2015-02-06T16:41:24Z 2014 Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S / В.В. Швалагин, А.Л. Строюк, В.М. Гранчак, С.Я. Кучмий // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 313-322. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. 1816-5230 PAC Snumbers: 73.21.La,73.22.Lp,78.67.Sc,81.07.-b,81.16.-c,82.40.-g,82.50.-m https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75965 В работе получены наноструктуры ZnO/Ag₂S путём фотохимического осаждения сульфида серебра на наночастицах оксида цинка в присутствии ионов серебра и элементарной серы. Показано, что частицы Ag₂S в составе композита формируют фазу моноклинной модификации сульфида серебра (акантита) и характеризуются квантовыми размерными эффектами. Предложен механизм фотопроцесса, по которому сульфид серебра образуется при взаимодействии элементарной серы с фотокаталитически осаждённым на поверхности оксида цинка металлическим серебром. В роботі одержано наноструктури ZnО/Ag₂S шляхом фотохімічного осадження сульфіду срібла на наночастинках оксиду цинку в присутності йонів срібла й елементарної сірки. Показано, що частинки Ag₂S у складі композита формують фазу моноклінної модифікації сульфіду срібла (акантиту) і характеризуються квантовими розмірними ефектами. Запропоновано механізм фотопроцесу, за яким сульфід срібла утворюється при взаємодії елементарної сірки з фотокаталітично осадженим на поверхні оксиду цинку металічним сріблом. The ZnО/Ag₂S nanostructures are fabricated via photochemical deposition of silver sulphide on the surface of zinc oxide nanoparticles in the presence of silver ions and free sulphur. As shown, the composite comprises monoclinic acanthite Ag₂S particles displaying the quantum size effects. A mechanism of the photoprocess is proposed assuming that the silver sulphide is formed via interaction between free sulphur and metallic silver, which is photocatalytically deposited onto the zinc oxide surface. Работа выполнена при поддержке Целевой комплексной программы НАН Украины «Фундаментальные проблемы наноструктурных систем, наноматериалов, нанотехнологий» и Государственного фонда фундаментальных исследований Украины (проекты Авторы выражают благодарность профессору В. Г. Ильину (Институт физической химии им. Л. В. Писаржевского НАН Украины) за содействие в получении данных рентгенофазового анализа и Н. А. Скорику (ООО «Наномедтех», Киев, Украина) за данные растровой электронной микрофотографии. ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S Article published earlier
spellingShingle	Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S Швалагин, В.В. Строюк, А.Л. Гранчак, В.М. Кучмий, С.Я.
title	Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S
title_full	Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S
title_fullStr	Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S
title_full_unstemmed	Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S
title_short	Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S
title_sort	фотокаталитическое формирование наногетероструктур zno/ag₂s
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75965
work_keys_str_mv	AT švalaginvv fotokatalitičeskoeformirovanienanogeterostrukturznoag2s AT stroûkal fotokatalitičeskoeformirovanienanogeterostrukturznoag2s AT grančakvm fotokatalitičeskoeformirovanienanogeterostrukturznoag2s AT kučmiisâ fotokatalitičeskoeformirovanienanogeterostrukturznoag2s

Фотокаталитическое формирование наногетероструктур ZnO/Ag₂S

Репозитарії

Схожі ресурси