Фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок TiО2, CdSe і оксиду графена
Photoelectrochemical properties have been studied of the electrodes based on the nanostructure containing TiO2nanotubes (NT–TiO2) and CdSe films modified with graphene oxide (GO). Formation of TiO2 nanotubes on titanium substrate increases the adhesion of deposited layer of polycrystalline CdSe. Suc...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/379 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543877724372992 |
|---|---|
| author | Rusetskii, I. A. Slobodyanyuk, I. A. Danilov, M. O. Kolbasov, G. Ya. |
| author_facet | Rusetskii, I. A. Slobodyanyuk, I. A. Danilov, M. O. Kolbasov, G. Ya. |
| author_sort | Rusetskii, I. A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:15:46Z |
| description | Photoelectrochemical properties have been studied of the electrodes based on the nanostructure containing TiO2nanotubes (NT–TiO2) and CdSe films modified with graphene oxide (GO). Formation of TiO2 nanotubes on titanium substrate increases the adhesion of deposited layer of polycrystalline CdSe. Such a modification of film by GO reduces the value of the cathode dark leakage current in an alkaline sulfide electrolyte, and the value of the open circuit voltage reaches 0.60 V. It has been determined the optimal amount of modifying agent GO ?1%, which provides high photosensitivity electrodes. From the studies on the Raman spectra of polycrystalline CdSe films after annealing at 530°C where lines 2LO - and 3LO-phonons were observed, a conclusion is drawn on the quality of films. The reason for increasing the sensitivity of electrodes modified CdSe is an improved separation of electron-hole pairs in the space charge region (SCR) in contact with the electrolyte. Since the graphene structures are electron acceptors, so increasing the negative charge of the semiconductor surface in contact CdSe/GO, this leads to an increase in the surface electric field of the SCR. As a result of reduced recombination losses in the SCR, moreover, the GO particles can interact with the surface active sites which are recombination centers, so neutralizing the action of these centers. Composite photoanodes of NT-TiO2/CdSe/GO provide the evolution of hydrogen on platinum cathode as well as the cathode materials based on the reduced graphene oxide modified with nanoparticles of Pt, and multi-walled carbon nanotubes. The results obtained show that the investigated photoelectrodes are promising for use in the electrochemical systems for solar energy conversion. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:37Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-379 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:37Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-3792022-06-29T10:15:46Z Photosensitive nanocomposites based on nanotubes TiО2, CdSe and graphene oxide Фоточувствительные нанокомпозиты на основе нанотрубок TiO2, CdSe и оксида графена Фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок TiО2, CdSe і оксиду графена Rusetskii, I. A. Slobodyanyuk, I. A. Danilov, M. O. Kolbasov, G. Ya. nanocomposites CdSe photoanode TiО2 nanotubes graphene oxide нанокомпозити CdSe фотоанод нанотрубки TiО2 оксид графену нанокомпозиты CdSe фотоанод нанотрубки TiО2 оксид графена Photoelectrochemical properties have been studied of the electrodes based on the nanostructure containing TiO2nanotubes (NT–TiO2) and CdSe films modified with graphene oxide (GO). Formation of TiO2 nanotubes on titanium substrate increases the adhesion of deposited layer of polycrystalline CdSe. Such a modification of film by GO reduces the value of the cathode dark leakage current in an alkaline sulfide electrolyte, and the value of the open circuit voltage reaches 0.60 V. It has been determined the optimal amount of modifying agent GO ?1%, which provides high photosensitivity electrodes. From the studies on the Raman spectra of polycrystalline CdSe films after annealing at 530°C where lines 2LO - and 3LO-phonons were observed, a conclusion is drawn on the quality of films. The reason for increasing the sensitivity of electrodes modified CdSe is an improved separation of electron-hole pairs in the space charge region (SCR) in contact with the electrolyte. Since the graphene structures are electron acceptors, so increasing the negative charge of the semiconductor surface in contact CdSe/GO, this leads to an increase in the surface electric field of the SCR. As a result of reduced recombination losses in the SCR, moreover, the GO particles can interact with the surface active sites which are recombination centers, so neutralizing the action of these centers. Composite photoanodes of NT-TiO2/CdSe/GO provide the evolution of hydrogen on platinum cathode as well as the cathode materials based on the reduced graphene oxide modified with nanoparticles of Pt, and multi-walled carbon nanotubes. The results obtained show that the investigated photoelectrodes are promising for use in the electrochemical systems for solar energy conversion. Изучены фотоэлектрохимические свойства электродов на основе наноструктуры, содержащей нанотрубки TiO2 и пленки CdSe, модифицированные оксидом графена. Показано, что в такой структуре обеспечивается хорошее сцепление слоя CdSe с подложкой, уменьшаются катодные темновые токи утечки и увеличивается эффективность фотоэлектродов. Из исследований спектров КР, в которых наблюдались линии 2LO- и 3LO-фононов, сделан вывод о качестве модифицированных поликристаллических пленок CdSe. Вивчено фотоелектрохімічні властивості електродів на основі наноструктури, що містить нанотрубки TiО2 і плівки CdSe, модифіковані оксидом графену. Показано, що в такій структурі забезпечується хороше зчеплення шару CdSe з підкладкою, зменшується катодний темновий струм витоку й збільшується ефективність фотоелектродів. З дослідження спектрів КРС, у яких спостерігалися лінії 2LO- і 3LO-фононів, зроблено висновок про якість модифікованих полікристалічних плівок CdSe. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2016-05-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/379 10.15407/hftp07.02.195 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 7 No. 2 (2016): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 195-201 Химия, физика и технология поверхности; Том 7 № 2 (2016): Химия, физика и технология поверхности; 195-201 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 7 № 2 (2016): Хімія, фізика та технологія поверхні; 195-201 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp07.02 ru https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/379/376 Copyright (c) 2016 I. A. Rusetskii, I. A. Slobodyanyuk, M. O. Danilov, G. Ya. Kolbasov |
| spellingShingle | нанокомпозити CdSe фотоанод нанотрубки TiО2 оксид графену Rusetskii, I. A. Slobodyanyuk, I. A. Danilov, M. O. Kolbasov, G. Ya. Фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок TiО2, CdSe і оксиду графена |
| title | Фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок TiО2, CdSe і оксиду графена |
| title_alt | Photosensitive nanocomposites based on nanotubes TiО2, CdSe and graphene oxide Фоточувствительные нанокомпозиты на основе нанотрубок TiO2, CdSe и оксида графена |
| title_full | Фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок TiО2, CdSe і оксиду графена |
| title_fullStr | Фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок TiО2, CdSe і оксиду графена |
| title_full_unstemmed | Фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок TiО2, CdSe і оксиду графена |
| title_short | Фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок TiО2, CdSe і оксиду графена |
| title_sort | фоточутливі нанокомпозити на основі нанотрубок tiо2, cdse і оксиду графена |
| topic | нанокомпозити CdSe фотоанод нанотрубки TiО2 оксид графену |
| topic_facet | nanocomposites CdSe photoanode TiО2 nanotubes graphene oxide нанокомпозити CdSe фотоанод нанотрубки TiО2 оксид графену нанокомпозиты CdSe фотоанод нанотрубки TiО2 оксид графена |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/379 |
| work_keys_str_mv | AT rusetskiiia photosensitivenanocompositesbasedonnanotubestio2cdseandgrapheneoxide AT slobodyanyukia photosensitivenanocompositesbasedonnanotubestio2cdseandgrapheneoxide AT danilovmo photosensitivenanocompositesbasedonnanotubestio2cdseandgrapheneoxide AT kolbasovgya photosensitivenanocompositesbasedonnanotubestio2cdseandgrapheneoxide AT rusetskiiia fotočuvstvitelʹnyenanokompozitynaosnovenanotruboktio2cdseioksidagrafena AT slobodyanyukia fotočuvstvitelʹnyenanokompozitynaosnovenanotruboktio2cdseioksidagrafena AT danilovmo fotočuvstvitelʹnyenanokompozitynaosnovenanotruboktio2cdseioksidagrafena AT kolbasovgya fotočuvstvitelʹnyenanokompozitynaosnovenanotruboktio2cdseioksidagrafena AT rusetskiiia fotočutlivínanokompozitinaosnovínanotruboktio2cdseíoksidugrafena AT slobodyanyukia fotočutlivínanokompozitinaosnovínanotruboktio2cdseíoksidugrafena AT danilovmo fotočutlivínanokompozitinaosnovínanotruboktio2cdseíoksidugrafena AT kolbasovgya fotočutlivínanokompozitinaosnovínanotruboktio2cdseíoksidugrafena |