Реєстраційний номер
0222U001049,
0121U111998
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Створення ефективних фотокаталітичних матеріалів на основі системи ZnO-Cd для очищення води від органічних забруднювачів
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Миронюк Денис Валерійович, Кандидат фізико-математичних наук
Дата реєстрації
23-01-2022
Організація виконавець
Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича Національної академії наук України
Опис етапу
Завдяки своїм унікальним фізико-хімічним властивостям, біосумісності та доступності методів синтезу, широкозонний оксид цинку є одним із найперспективніших фотокаталітичних матеріалів майбутнього. Однак, основний недолік оксиду цинку полягає в тому, що цей напівпровідниковий матеріал здатен ефективно поглинати світло виключно в ультрафіолетовій області оптичного спектру, що значно звужує його використання для фотокаталізу. Дослідницька програма передбачає цілеспрямовану модифікацію оксиду цинку шляхом легування ізовалентною домішкою кадмію та створення твердих розчинів Zn1 xCdxO для підвищення фотокаталітичної ефективності оксиду цинку. Інкорпорація кадмію в ґратку оксиду цинку, залежно від концентрації, може змістити край поглинання у видиму область спектру або спричинити генерацію зв’язаних екситонів. Досягнення раціонального балансу між вмістом кадмію, стабільністю матриці ZnO та оптичними властивостями є ключовим фактором для створення ефективних матеріалів із затребуваною фотокаталітичною активністю.
В проекті пропонуються комплексні експериментальні дослідження в напрямку оптимізації технологічних умов росту плівок нано- та мікроструктур системи ZnO-Cd методами магнетронного розпилення та хімічного осадження з парової фази металорганічних сполук. Комбінація методів аналізу структури (рентгенівська дифракція, спектроскопія комбінаційного розсіювання світла) та оптичних властивостей (фотолюмінесценція, оптична спектроскопія) буде застосована для характеризації отриманих матеріалів на всіх етапах проекту і забезпечуватиме необхідний зворотній зв'язок для оптимізації процесу синтезу. На фінальному етапі проекту, за допомогою модельних органічних барвників (метиленовий синій, метилоранж) будуть досліджені фотокаталітичні властивості плівок та наноструктур системи ZnO-Cd з розвиненою морфологією. Зразки з найкращою ефективністю деградації барвників будуть використані для контрольних досліджень в реальних умовах для очистки води від органічних забруднювачів.
Опис продукції
Автори роботи
Даниленко Ігор Миколайович
Миронюк Лілія Анатоліївна
Штеплюк Іван Іванович
Додано/оновлено в НРАТ
2022-03-09
