Влияние электротранспортных свойств наноструктур диоксида титана на их фотокаталитическую активность
Различными методами были получены пленки, образованные наночастицами, наностержнями и нанотрубками диоксида титана, толщиной 3,9; 4,0 и 4,1 мкм, соответственно, с площадью 2 см2. Наноструктуры были охарактеризованы методом рентгенофазового анализа, сканирующим электронным микроскопом, методами БЭТ (Брунауэр, Эммет и Тейлор) и БЖХ (Баретт-Джойнер-Халенд). Электротранспортные свойства пленок исследованы методом импедансной спектроскопии. Фотокаталити - ческую активность образцов оценивали по фототоку и деградации красителя метиленового голубого при освещениях светом ксеноновой лампы. Концентрацию выделяемого водорода в единицу времени определяли методом газовой хроматографии в стандартной кварцевой кювете с использованием платинового электрода. Исследования текстурных характеристик показали, что полученные изотермы относятся к изотермам типа IV с петлей гистерезиса, отражая процесс капиллярной конденсации в мезопорах. Дифракционные пики для пленок наночастиц и нанотрубок диоксида титана идентичны и соответствуют тетрагональной фазе анатаза, для пленок из наностержней - тетрагональной фазе рутила. При исследовании электротранспортных свойств пленок было установлено, что пленки из наночастиц диоксида титана обладают более высоким сопротивлением, связанным с неформованными связями между наночастицами. Несмотря на низкую удельную поверхность, наностержни диоксида титана демонстрировали более высокую фотокаталитическую активность, чем нанотрубки и наночастицы. Полученные результаты подтверждаются измерениями фототока, разложением красителя и расщеплением молекул воды на газообразный водород и кислород.