Автореферат (1102626), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Получены следующиеосновные результаты:181.Установлено,диоксидатитаначтовкоэффициентвидимойобластипоглощенияспектрананокристаллическогоувеличиваетсясростомконцентрации спиновых центров как в исходных структурах, так и в случаелегированных образцов. Установлено, что оптическая ширина запрещенной зоныне менялась при изменении размеров наночастиц в диапазоне от 6 до 25 нм и прилегировании образцов.2.Показано, что основным типом спиновых центров в нелегированномнанокристаллическом диоксиде титана, синтезированном золь-гель методом,являются O2- радикалы.
Управление концентрацией указанных дефектовосуществляется изменением давления кислорода в окружающей наночастицысреде.3.Обнаружено, что для нелегированного нанокристаллического диоксидатитана, синтезированного методом сверхкритических флюидов, характернымиявляются дефекты типа Ti3+/кислородная вакансия и электрон, захваченный накислородную вакансию. Увеличение удельной площади поверхности образцов(выше 200 м2/г) приводит к уменьшению концентрации спиновых центроввследствие их пассивации молекулами кислорода из окружающего воздуха.4.Предложена методика определения положения энергетических уровнейспиновых центров в запрещенной зоне полупроводниковых материалов, в основекоторойлежитизменениеамплитудысигналаспектраэлектронногопарамагнитного резонанса при облучении образцов квантами света с различнойэнергией непосредственно в резонаторе спектрометра.5.Внанокристаллическомдиоксидетитана,легированномазотом,зарегистрированы N• и NO• радикалы. Показано, что атомы азота могутнаходиться как в узлах решетки диоксида титана, замещая кислород, так и вмеждоузлии.
Положение примесных уровней N• и NO• радикалов в запрещеннойзоне исследуемых образцов определено с помощью предложенной методики исоставляет 2,2 и 2,4 эВ, соответственно, относительно дна зоны проводимости.6.Установлено, что легирование фтором исследуемых образцов приводит кобразованию Ti3+ спиновых центров. Увеличение концентрации O2- радикалов19возникаетврезультатеобработкиFTiO2N-метил-2-пирролидоном.Дополнительный рост указанных дефектов происходит в процессе освещениявследствие захвата фотовозбужденных электронов молекулами кислорода,адсорбируемыми на поверхности наночастиц.7.В нанокристаллическом диоксиде титана, легированном атомами хрома,обнаружены Cr3+ центры.
Обнаружено, что данные дефекты расположены как наповерхности, так и в объеме нанокристаллов. Установлено, что плотность Cr3+центров возрастает с увеличением концентрации ионов хрома в структуренанокристаллического диоксида титана.8.Сравнительный анализ показал, что основным типом спиновых центров висходныхобразцахнанокристаллическогодиоксидатитанаявляютсякислородные вакансии и анион-радикалы кислорода, а в легированных –примесные центры. В процессе фотовозбуждения образцов светом с длинамиволн в диапазоне от 250 до 800 нм происходят обратимые вариации концентрацийспиновых центров, что свидетельствует об их перезарядке в циклах темновыеусловия – освещение – темновые условия.ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА1.Fujishima A., Honda K.
Electrochemical Photolysis of Water at a SemiconductorElectrode // Nature. — 1972. — т. 238. — с. 37-38.2.Schneider J., Matsuoka M. Understanding TiO2 Photocatalysis: Mechanisms andMaterials // Chem. Rev. — 2014. — т. 114. — с. 9919−9986.3.Sasan K., Zuo F. Self-doped Ti3+–TiO2 as a photocatalyst for the reduction ofCO2 into a hydrocarbon fuel under visible light irradiation // Nanoscale. — 2015. — т.7.
— с. 13369-13372.4.Oluwafunmilola O., Maroto-Valer M. Review of material design and reactorengineering on TiO2 photocatalysis for CO2 reduction // Journal of Photochemistry andPhotobiology C: Photochemistry Reviews. — 2015. — т. 24. — с. 16–42.5.O’Regan B., Gratzel M. A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films // Nature — 1991. — т. 335. — с.
737.206.Mills A., Hunte S. An overview of semiconductor photocatalysis // Journal ofPhotochemistry and Photobiology A: Chemistry. — 1997. — т. 108. №1. — с. 1-35.7.Chen X., Mao S. Titanium Dioxide Nanomaterials: Synthesis, Properties,Modifications, and Applications // Chemical Reviews. — 2007. — т..107. №7. — с.2891-2959.8.KokorinA.I.,BahnemannD.W.Chemicalphysicsofnanostructuredsemicontuctors, Chapter 8. Electron Spin Resonance of Nanostructured OxideSemiconductor VSP. — 2003. — с.
264.9.Livraghi S., Votta A., Paganini M.C., Giamello E. The nature of paramagneticspecies in nitrogen doped TiO2 active in visible light photocatalysis // Chem. Comm. —2005. — с. 498-500.10.Livraghi S., Paganini M.C., Giamello E., Selloni A., Valentin C.D., Pacchioni G.Origin of photoactivity of nitrogen-doped titanium dioxide under visible light. // J. Am.Chem. Soc. — 2006. — т. 128. — с. 32-39.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИПо теме диссертационного исследования опубликованы следующие статьи врецензируемых изданиях, включенных в перечень ВАК:1. N.T. Le, E.A. Konstantinova, A.I. Kokorin, T.
Kodom and N. Alonso-Vante.Recharge processes of paramagnetic centers during illumination in nitrogen-dopednanocrystalline titanium dioxide. // Chemical Physics Letters, –2015. –т.635: –с. 241–244.2. Е.А. Константинова, Н.Т. Ле, А.А. Зайцева, В.Г. Кытин и П.К. Кашкаров.Исследование фотоэлектронных свойств легированного азотом и углеродомнанокристаллического диоксида титана. // Вестник Московского университета.Серия 3. Физика, астрономия, (2): –2014. –с.77–81.3. Н.Т.
Ле, А.А. Зайцева, Е.А. Константинова, В.Г. Кытин и П.К. Кашкаров.Парамагнитныеифотокаталитические21свойствалегированногонанокристаллического диоксида титана. // Научное обозрение, (7). –2013. –с.87–91.4. Н.Т. Ле, С.А. Соколов, Е.А. Константинова, и П.К. Кашкаров. Влияниеосвещения на свойства парамагнитных центров в нанокристаллах TiO2,легированных азотом.
// Вестник Московского университета. Серия 3. Физика,астрономия, (1). –2013. –с.60–63.Публикации тезисов докладов на конференциях:1. Le N., Konstantinova E., Pentegov I. and Deygen D. EPR spectroscopy of Cr-dopednanocrystallinetitania//24thInternationalConferenceonAmorphousandNanocrystalline Semiconductors, vol. 3 of Oxide Electrical and Optical Properties,ICANS 24 Nara, Japan. –2011. –с. 72–73.2. Ле Н.Т., Дейген Д.М., Природа и свойства парамагнитных центров внанокристаллическомдиоксидетитана,легированномуглеродом//Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых пофундаментальным наукам “Ломоносов 2011”, 11 — 15 апреля. –2011. Секция“Физика”. –т.
2.–с.199.3.Ле Н.Т., Исследование влияния легирования нанокристаллическогодиоксида титана атомами азота на его парамагнитные свойства // Международнаяконференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальнымнаукам “Ломоносов 2012”, 9–13 апреля, –2012, Секция “Физика”. –т.2. –с.346-347.4.ЛеН.Т.,Светоиндуцированныенанокристаллическомдиоксидетитанапроцессы//влегированномМеждународнаяазотомконференциястудентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам“Ломоносов 2013”, 8–13 апреля, –2013, Секция “Физика”.
том 2. –с.217-218.5. Le N., Konstantinova E., Recharge processes of paramagnetic centers of N-dopednanocrystalline titania under illumination // The 46th Annual International Meeting ofthe ESR spectroscopy Group of the Royal Society of Chemistry, University of Warwick,UK. –2013. –с.75-76.226.
Le N., Konstantinova E., Effect of nanocrystalline titania doping on its paramagneticproperties // 6th EFEPR school on advanced EPR spectroscopy, 12 – 18 January, –2013. –с.15.7. Le N., Konstantinova E., Kytin V.,Photocatalytic and paramagnetic properties ofdoped nanocrystalline titania // INASCON – the International Nanoscience StudentConference, INASCON, London, UK, –2013.
–с.94.8. Konstantinova E., Le N., Kashkarov P. and Kokorin A. Processes of paramagneticcenter recharge in nitrogen-doped porous titanium dioxide // Porous Semiconductors Science and Technology Conference, 2014, Alicante-Benidorm, Spain, –2014. –с.07–P2–21.9. Le N., Konstantinova E. The nature of defects in nanocrystalline zinc oxide //INASCON – the International Nanoscience Student Conference, INASCON, 2014. –с.42,10.Ле Н.Т., Константинова Е.А., Исследование парамагнитных свойствлегированного и нелегированного нанокристаллического диоксида титана длясоздания самоочищающихся поверхностей // Труды 57-й научной конференцииМФТИ с международным участием, посвященной 120-ти летию со днярождения П.Л.Капицы, Москва, Россия. –2014.
–с.46-47.11.Ле Н.Т., Константинова Е.А. Влияние легирования атомами фтора наоптические и спиновые свойства нанокристаллического диоксида титана //СборниктрудовМеждународнойконференции«Аморфныеимикрокристаллические полупроводники». –2016. –с.301-302.12.Ле Н.Т., Константинова Е.А. Зависимость коэффициента поглощения отконцентрации парамагнитных дефектов нанокристаллического диоксида титана,легированного фтором // Сборник трудов 14-я Курчатовской междисциплинарноймолодежной научной школы. –2016. –с.143.23.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
