Фотогенерация кислорода композитом «пористое стекло – ZnO» в водных средах при УФ облучении

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Приведены результаты исследования влияния толщины пластин пористого стекла, модифицированного оксидом цинка, на его фотокаталитические свойства и способность к фотогенерации кислорода в водных средах.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. С. Саратовский

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет); Университет ИТМО

Author for correspondence.
Email: saratovskija@inbox.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

М. А. Гирсова

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: saratovskija@inbox.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

К. Ю. Сенчик

НМИЦ онкологии им. Н. Н. Петрова

Email: saratovskija@inbox.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

Ю. Г. Змитриченко

НМИЦ онкологии им. Н. Н. Петрова

Email: saratovskija@inbox.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

Л. Н. Куриленко

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: saratovskija@inbox.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

Т. В. Антропова

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: saratovskija@inbox.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

References

  1. Adel M., Ahmed M. A., Mohammed A. A. Effective removal of indigo carmine dye from wastewaters by adsorption onto mesoporous magnesium ferrite nanoparticles // Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management., 2021, V. 16, 100550.
  2. Adel M., Ahmed M. A., Mohammed A. A., Mohammed E. A. Removal of heavy metals and dyes from wastewater using graphene oxide-based nanomaterials: A critical review // Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management., 2022, V. 18, 100719.
  3. Ramalingam G., Perumal N., Priya A. K., Rajendran S. A review of graphene-based semiconductors for photocatalytic degradation of pollutants in wastewater // Chemosphere, 2022, 134391.
  4. Qinghua Liang, Xiaojuan Liu, Binbin Shao, Lin Tang, Zhifeng Liu, Wei Zhang, Shanxi Gong, Yang Liu, Qingyun He, Ting Wu, Yuan Pan, Shehua Tong. Construction of fish-scale tubular carbon nitride-based heterojunction with boosting charge separation in photocatalytic tetracycline degradation and H2O2 production // Chemical Engeneering Journal. 2021. Vol. 426. Article 130831.
  5. Wu T., Liang Q., Tang L., Tang J., Wang J., Zhao B., Gong S., He Q., Pan Y., Liu Z. Construction of a novel S-scheme heterojunction piezoelectric photocatalyst V-BiOIO3/FTC and immobilization with floatability for tetracycline degradation // Journal of Hazardous Materials, 2023, V. 443(B), 130251
  6. Mahmoud A. Ahmed, Ashraf A. Mohamed. Recent progress in semiconductor/graphene photocatalysts: synthesis, photocatalytic applications, and challenges // RSC Advances. 2023. Vol. 13. P. 421–439.
  7. Colmenares J. C., Luque R. Heterogeneous photocatalytic nanomaterials: prospects and challenges in selective transformations of biomass-derived compounds // Chemical Society Reviews. 2014. Vol. 43. N3. P. 765–778.
  8. Bai S., Jiang J., Zhang Q., Xiong Y. Steering charge kinetics in photocatalysis: intersection of materials syntheses, characterization techniques and theoretical simulations / Chemical Society Reviews. 2015. Vol. 44. N10. P. 2893–2839.
  9. Evstropiev S. K., Nikonorov N. V., Kiselev V. M., Saratovskii A. S., Kolobkova E. V. Transparent photoactive ZnO–MgO–Ag2O films on glasses // Optics and Spectroscopy. 2019. V. 127. N2. P. 314–321.
  10. Istomina O. V., Evstropiev S. K., Kolobkova E. V., Trofimov A. O. Photolysis of diazo dye in solutions and films containing zinc and silver oxides // Optics and Spectroscopy. 2018. V. 124. N6. P. 774–778.
  11. Evstropiev S. K., Vasilyev V. N., Nikonorov N. V., Kolobkova E. V., Volkova N. A., Boltenkov I. A. Photoactive ZnO nanosuspension for intensification organics contaminations decomposition // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2018. V. 134. P. 45–50.
  12. Saratovskii A. S., Senchik K. Yu., Karavaeva A. V., Evstropiev S. K., Nikonorov N. V. Photo-oxygenation of water media using photoactive plasmonic nanocomposites // J. Chem. Phys. 2022. Vol. 156. N20. 201103.
  13. Саратовский А.С, Булыга Д. В., Евстропьев С. К., Антропова Т. В. Адсорбционная и фотокаталитическая активность композита “Пористое стекло-ZnO-Ag” и нанопорошка ZnO-Ag // Физика и химия стекла. 2022. Т. 48. № 1. С. 16–26.
  14. Saratovskii A. S.,. Girsova M. A, Anfimova I. N., Moskalev A. V., Motailo E. S., Antropova T. V. Influence of Modification of Porous Glass with Zinc Oxide on its Photocatalytic Properties // Glass Physics and Chemistry. 2023. Vol. 49. Suppl. 1. P. S48–S53.
  15. Патент RU178126 «Биоактивная мембрана фильтра осмотического действия для водоподготовки» / Цыганова Т. А., Рахимова О. В., Шевченко Д. С., Антропова Т. В.; Заявитель и патентообладатель ИХС РАН – № 2017145414; заявл. 22.12.2017; опубл. 23.03.2018. Бюл. № 9.
  16. Mohammad A., Ahmad K., Qureshi A., Tauqeer M., Mobin S. M. Zinc oxide-graphitic carbon nitride nanohybrid as an efficient electrochemical sensor and photocatalyst // Sensors and Actuators B: Chemical. 2018. Vol. 277. N20. P. 467–476.
  17. Mohammad A., Kapoor K., Mobin S. M. Improved Photocatalytic Degradation of Organic Dyes by ZnO-Nanoflowers // ChemistrySelect. 2016. Vol. 1. N13. P 3483–3490.
  18. Konon M., Brazovskaya E. Yu., Kreisberg V., Semenova E., Polyakova I. G., A. Osipov, Antropova T. Novel Inorganic Membranes Based on Magnetite-Containing Silica Porous Glasses for Ultrafiltration: Structure and Sorption Properties // Membranes. 2023. Vol. 13. N6. P. 341–1 – 341–21.
  19. Багров И. В., Белоусова И. М., Киселев В. М., Кисляков И. М. Генерация синглетного кислорода при взаимодействии излучения с молекулярными структурами. Обзор // Оптический журнал. 2019. Том 86. № 2. С. 3–17.
  20. Евстропьев С. К., Лесных Л. Л., Никоноров Н. В., Караваева А. В., Колобкова Е. В., Орешкина К. В., Миронов Л. Ю., Багров И. В. Прозрачные фотокаталитические ZnO–SnO2 нанопокрытия, полученные полимерно-солевым методом // Оптика и спектроскопия. 2019. Т. 126. № 4. С. 515–522.
  21. Сенчик К. Ю., Караваева А. В., Саратовский А. С., Агбемех В. Э., Точильников Г. В., Змитриченко Ю. Г., Евстропьев С. К., Дукельский К. В. Полимерно-солевой синтез фотоактивных бактерицидных нанопорошков ZnO–Ag и ZnO–SnO2–Ag и исследование их структуры и свойств // Физика и химия стекла. 2022. Т. 48. № 1. С. 107–111.
  22. Fan Jin, Min Wei, Chengbu Liu, Yuchen Ma. The mechanism for the formation of OH radicals in condensed-phase water under ultraviolet irradiation // Physical Chemistry Chemical Physics. 2017. Vol. 19. P. 21453–21460.
  23. Evstropiev S. K., Lesnykh L. V., Karavaeva A. V., Nikonorov N. V., Oreshkina K. V., Mironov L. Yu., Maslennikov S. Yu., Kolobkova E. V., Bagrov I. V. Intensification of photodecomposition of organics contaminations by nanostructured ZnO-SnO2 coatings prepared by polymer-salt method // Chemical Engineering and Processing – Process Intensification. 2019. V. 142. P. 107587–1 – 107587–8.
  24. Mohamed R. M., Mkhalid I. A., Al-Thabaiti S.A., Mokhtar M. Nano Cu Metal Doped on TiO2-SiO2 Nanoparticle Catalysts in Photocatalytic Degradation of Direct Blue Dye // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2013. V. 13. N7. P. 4975–4980.
  25. Abbott L. C., Batchelor S. N., Jansen L., Oakes J., Lindsay Smith J. R., Moore J. N. Spectroscopic studies of Direct Blue 1 in solution and on cellulose surfaces: effects of environment on a bis-azo dye. // New Journal of Chemistry. 2004. Vol. 28. N7. P. 815–821.
  26. Белов Д. В., Успенская Г. И. Влияние фотонного облучения на физико-химические процессы и бактерицидные свойства реальной поверхности кремния // Орбиталь. 2018. Т. 1. № 2. С. 6–18.
  27. Dmitri Kovalev, Minoru Fujii. Silicon Nanocrystals: Photosensitizers for Oxygen Molecules // Advanced Materials. 2005. Vol. 17. P. 2531–2544.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic diagram of the experimental setup for determining the degree of oxygen saturation of water: 1 - mercury lamp; 2 - quartz glass container with solution; 3 - oxygen sensor DK-409; 4 - recording device - dissolved oxygen analyser MARK-409; 5 - sample

Download (49KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Optical density spectra of CSB dye solutions in the whole investigated spectral range (a) and in the range (570-640 nm) (b): the initial dye solution before UV irradiation (1) and after irradiation (2); dye solutions after UV irradiation, contacted with empty porous glass with thickness 1. 5 mm (3), with 1.0 mm (4) and 1.5 mm (5) thick ‘PS-ZnO’ composite based on PS-matrix (4)

Download (145KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences