«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ ФОТОКАТАЛИЗАТОРЫ НА ОСНОВЕ ЧАСТИЦ СУЛЬФИДОВ КАДМИЯ И ЦИНКА, ПОЛУЧЕННЫХ ВНУТРИ/СНАРУЖИ ПРИРОДНЫХ НАНОТРУБОК ГАЛЛУАЗИТА

УДК: 544.774.4, 544.478-03
DOI: -

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина
² Институт катализа имени Г.К. Борескова СО РАН

Ключевые слова: сульфид кадмия, галлуазит, фотокатализаторы, нанотрубки, наночастицы, водород

Аннотация:

Исследованы новые наноструктурированные фотокатализаторы, представляющие собой адсорбированные на внешней и внутренней поверхности нанотрубок галлуазита частицы CdS или Cd(i-x)ZnxS с размером до 10 нм и концентрацией активной фазы 3-3,5 %. Полученные катализаторы обладают высокой активностью в реакции выделения водорода из растворов электролитов под действием видимого излучения. Показано, что наибольшей активностью обладает катализатор с частицами состава Cdo,3Zno,7S. При его использовании скорость выделения водорода составила 756 МКМОЛЬ/Ч-Гкат.

Список литературы:

1. Lyubina T.P., Kozlova E.A. New Photocatalysts Based on Cadmium and Zinc Sulfides for Hydrogen Evolution from Aqueous Na₂S—Na₂SO₃ Solutions under Irradiation with Visible Light. Kinetics and Catalysis. — 2012. — No. 53. — P. 188–196.
2. Huang Y., Chen J., Zou W., Zhang L.X., Hu L., He M., Gu L., Deng J.X., Xing X.R. A review of one-dimensional TiO 2 nanostructured materials for environmental and energy applications Dalton Transactions. J. Mater. Chem. A. — 2016. — No. 45. — P. 1160–1165.
3. Li Y., Du J., Peng S., Xie D., Lu G., Li S. Enhancement of photocatalytic activity of cadmium sulfide for hydrogen evolution by photoetching International Journal of Hydrogen Energy. J. Am. Chem. Soc. — 2008. — No. 33. — P. 2007–2013.
4. Synthesis of CdS nanorods by an ethylenediamine assisted hydrothermal method for photocatalytic hydrogen evolution. J. Phys. Chem. C. — 2009. — No. 113. — P. 9352–9358.
5. Peng S.Q., Huang Y.H., Li Y.X. Rare earth doped TiO2-CdS and TiO2-CdS composites with improvement of photocatalytic hydrogen evolution under visible light irradiation. Materials Science in Semiconductor Processing. — 2013. — No. 16. — P. 62–69.
6. Vinokurov V.A., Stavitskaya A.V., Ivanov E.V., Gushchin P.A., Kozlov D.V., Kurenko- va A.Y., Kolinko P.A., Kozlova E.A., Lvov Y.M. Halloysite nanoclay based CdS formulations with high catalytic activity in hydrogen evolution reaction under visible light irradiation. ACS Sustain. Chem. Eng. — 2017. — No. 5. — P. 11316–11323.
7. Parmon V.N., Kozlova E.A. Heterogeneous semiconductor photocatalysts for hydrogen production from aqueous solutions of electron donors. Russ Chem Rev. — 2017. — No. 86. — P. 870–906.
8. Vinokurov V.A., Stavitskaya A.V., Glotov A.P., Novikov A.A., Zolotukhina A.V., Kote- lev M.S., Gushchin P.A., Ivanov E.V., Darrat Y., Lvov Y.M. Nanoparticles Formed Onto/Into Halloy-site Clay Tubules: Architectural Synthesis and Applications. Chem. Rec. — 2018. — No. 18. — P. 1–11.
9. Papoulis D., Komarneni S., Panagiotaras D., Stathatos E., Toli D., Christoforidis K.C., Fernández-García M., Li H., Yin S., Sato T., Katsuki H. Halloysite—TiO2 nanocomposites: synthesis, characterization and photocatalytic activity. Applied Catalysis B: Environmental. — 2013. — No. 132. — P. 416–422.
10. Peng H., Liu X., Tang W., Ma R. Facile synthesis and characterization of ZnO nanoparticles grown on halloysite nanotubes for enhanced photocatalytic properties. Scientific Reports. — 2017. — No. 7. — P. 2250.
11. Xing W., Ni L., Liu X., Luo Y., Lu Z., Yan Y., Huo P. Effect of metal ion (Zn²⁺, Bi³⁺, Cr³⁺, and Ni²⁺)-doped CdS/halloysite nanotubes (HNTs) photocatalyst for the degradation of tetracycline under visible light. Desalination and Water Treatment. — 2015. — No. 53. — P. 794–805.
12. Markovskaya D.V., Kozlova E.A., Stonkus O.A., Saraev A.A., Cherepanoua S.V., Parmon V.N. Evolution of the state of copper-based co-catalysts of the Cd0. 3Zn0. 7S photocatalyst at the photoproduction of hydrogen under action of visible light. International Journal of Hydrogen Energy. — 2017. — No. 42. — P. 30067–30075.
13. Abdullayev E., Joshi A., Wei W.B., Zhao Y.F., Lvov Y. Enlargement of halloysite clay nanotube lumen by selective etching of aluminum oxide. ACS Nano. — 2012. — No. 6. — P. 7216–7226.