Фотоаккумулирующие наногетероструктуры на основе диоксида титана

Исследованы наногетероструктуры на основе диоксида титана, синтезированные золь-гель методом. Применялись методы микроскопии, рентгеновской дифракции, оптической спектроскопии и электронного парамагнитного резонанса. Все исследуемые образцы характеризуются большой удельной площадью поверхности ($\sim$ 100 м$^{2}$ на 1 г вещества). Установлено, что основным типом радикалов в полученных структурах являются N$^\bullet$, Ti$^{3+}$, Mo$^{5+}$, V$^{4+}$ и W$^{5+}$, в зависимости от состава образцов. Показано, что наногетероструктуры, состоящие из нескольких оксидов металлов, обладают высокой фотокаталитической активностью в видимом диапазоне спектра и способностью аккумулировать фотогенерированные носители заряда. Как следствие, каталитические реакции в образцах продолжаются и после выключения освещения. Обнаружена корреляция между скоростью фотокатализа, спектрами поглощения в видимой области и концентрацией радикалов в исследуемых структурах. Полученные результаты могут быть использованы для разработки на основе наногетероструктур, состоящих из нанооксидов титана, молибдена, вольфрама, ванадия в различной комбинации, энергоэффективных каталитических устройств, работающих при периодическом освещении в видимом диапазоне спектра.