Дослідження синтезу нанорозмірних частинок CdS з квантово-розмірними ефектами, їх спектрально-оптичних властивостей та поведінки в умовах стаціонарного та імпульсного опромінення. Аналіз спектрів поглинання колоїдів CdS та характеристика наночастинок.
При низкой оригинальности работы "Фотокаталітичне та каталітичне окиснення сіркувмісних іонів киснем за участю нанорозмірних частинок CdS та CuS", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ФОТОКАТАЛІТИЧНЕ ТА КАТАЛІТИЧНЕ ОКИСЛЕННЯ СІРКУВМІСНИХ ІОНІВ киснем ЗА УЧАСТЮ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК CDS ТА CUSЗ дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фізичної хімії ім. Синтезовано нанорозмірні частинки CDS з квантово-розмірними ефектами, досліджено їх спектрально-оптичні властивості та поведінку в умовах стаціонарного та імпульсного опромінення. Встановлено, що наночастинки CDS є ефективними фотокаталізаторами окиснення гідросульфід-та сульфіт-іонів киснем, детально досліджено кінетичні закономірності цих процесів. У випадку гідросульфід-іонів встановлено, що процес окиснення може, окрім перебігу реакції в об?ємі за радикально-ланцюговим механізмом, відбуватись також на поверхні наночастинок CDS при взаємодії фотогенерованих дірок валентної зони напівпровідника з адсорбованими іонами HS-. колоїд нанорозмірний оптичний опромінення Синтезовано наночастинки CUS, яким притаманні квантово-розмірні ефекти, досліджено їх оптичні властивості у видимій та ближній ІЧ ділянках спектру, побудовано кореляційну залежність між шириною забороненої зони наночастинок CUS та їх середнім розміром.Особливо мало робіт присвячено встановленню впливу квантово-розмірних ефектів на фотокаталітичну активність напівпровідників, можливості промотування фотокаталітичної активності шляхом зменшення розмірів їх кристалітів тощо, практично відсутні роботи, присвячені дослідженню властивостей напівпровідникових наночастинок, які прямо не пов?язані з поглинанням ними квантів світла, можливості їх застосування як каталізаторів “звичайних” термічних редокс-реакцій. Таким чином, подальші систематичні дослідження, спрямовані на відкриття нових реакцій, в яких наночастинки напівпровідників виступають як фотокаталізатори, встановлення механізмів цих процесів, залежності їх ефективності від розміру частинок напівпровідника, його енергетичної будови, фото-і електрофізичних характеристик, а також пошук можливостей використання нанорозмірних напівпровідників як каталізаторів термічних процесів є високоактуальними і можуть мати практичне значення. Писаржевського НАН України “Фотоніка світлочутливих систем на основі нанорозмірних напівпровідників і барвників” (№ держреєстрації 0197 U006583), “Вплив квантових розмірних ефектів в напівпровідникових наноструктурних матеріалах на електронні процеси і фотокаталітичні реакції в системах на їх основі” (№ держреєстрації 0101 U002694) та проекту “Фізико-хімічні аспекти створення нових наноструктурних фотокаталізаторів” (№ держреєстрації 0103 U006608), що виконується в рамках комплексної програми НАН України з фундаментальних досліджень “Наносистеми, нано-матеріали та нанотехнології”. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання: синтезувати нанорозмірні частинки CDS та CUS, з?ясувати умови стабілізації їх колоїдів у водних розчинах, дослідити вплив умов синтезу на спектрально-оптичні властивості колоїдів та визначити основні характеристики наночастинок: середній розмір, ширину забороненої зони, енергетичне розташування дозволених зон тощо; дослідити каталітичні властивості нанорозмірних частинок CUS в реакції окиснення гідросульфід-іонів у водних розчинах, з?ясувати кінетичні закономірності процесу, природу продуктів та запропонувати схему механізму цієї реакції;В першому розділі подано огляд літератури за темою дисертації, в якому основну увагу приділено аналізу методів одержання та фізико-хімічних властивостей нанорозмірних частинок напівпровідників, зокрема наночастинок CDS та CUS, обговорюються оптичні властивості цих обєктів в умовах стаціонарного та імпульсного опромінення, розглядаються фотокаталітичні властивості масивних та нанорозмірних кристалів CDS, обгрунтовано вибір обєктів дослідження. Виходячи із спектрів поглинання наночастинок CDS розраховано основні їх характеристики: ширину забороненої зони, потенціали зони провідності та валентної зони, середній розмір частинок та силу осцилятора першого екситонного переходу. Методом мікросекундного імпульсного фотолізу показано, що негативний сигнал (нестаціонарне знебарвлення), який спостерігається в нестаціонарних спектрах поглинання колоїдів CDS, зумовлений накопиченням на наночастинках CDS надлишкових електронів внаслідок швидкого витрачання фотогенерованих дірок в реакціях з електроно-донорами (SO32-, HS-). На підставі аналізу кінетичних закономірностей показано наявність двох паралельних каналів витрачання гідросульфід-іонів: радикально-ланцюгової реакції, що ініціюється на поверхні наночастинок CDS і розвивається переважно у обємі розчину, і утворення продуктів реакції окиснення безпосередньо на поверхні наночастинок фотокаталізатора, причому відносний внесок кожного з цих каналів в загальну ефективність процесу визначається умовами проведення реакції.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы