Современная химия




Черный оксид титана(IV) поглощает по всему спектру

черный оксид титана(iv) поглощает по всему спектру

Исследователи из США использовали гидрогенирование для разупорядочения нанокристаллов диоксида титана, что позволило увеличить количество солнечной энергии, поглощаемой этими кристаллами. Есть надежда, что полученный ими черный TiO2 может использоваться для получения дешевого водородного топлива.

Нанокристаллы TiO2 являются хорошими полупроводниками, которые могут катализировать реакции, протекающие под действием солнечного света, например, расщепление воды. Однако, TiO2 преимущественно поглощает в ультрафиолетовой области спектра, поэтому ученые предположили, что уменьшение размеров запрещенной энергетической зоны (энергия между граничными орбиталями) позволит оксиду титана поглощать свет в видимой и инфракрасной области спектра.

Ранее исследователи изменяли размеры запрещенной энергетической зоны с помощью легирования TiO2 атомами металлов или неметаллов или вводя в строение кристаллов TiO2 незначительные дефекты. Однако, хотя такие подходы увеличивали количество поглощаемого видимого света образующимися после обработки грязно-коричневыми наночастицами TiO2, они не поглощали в инфракрасном диапазоне.

Самюэль Мао (Samuel Mao) и Питер Ю (Peter Yu) из Университета Калифорнии (Беркли) для получения черной формы TiO2 решили использовать гидрирование. Полученная исследователями черная форма оксида титана поглощает свет в УФ, ИК и видимой областях спектра. Было обнаружено, что процесс гидрирования создает неупорядоченные области в поверхностном слое нанокристалла. Теоретические оценки позволяли предположить, что водород не только внесет неупорядоченность в поверхность оксидов титана, но и может способствовать образованию комплексов, способных к поглощению в ближнем ИК.

Макс Лю (Max Lu), эксперт по функциональным материалам из Университета Квинсленда (Австралия) думает, что работа Мао и Ю представляет собой существенный прорыв в фотокаталитических процессах, ускоряющихся TiO2. Подход, связанный с гидрированием, представляет собой новый и уникальный метод увеличения фотоактивности TiO2 за счет поглощения света в широком диапазоне колебаний.

Исследователи продемонстрировали, что черная форма TiO2 может катализировать фоторазложение органических молекул лучше, чем нормальный нанофазный TiO2. Также была обнаружена способность новой модификации TiO2 расщеплять воду на водород и кислород под действием солнечного света. Исследователи надеются, что высокая активность может привести к разработке более дешевого, экологически чистого и эффективного способа получения водорода.

 

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

ПЛЕНКИ С ПРОТЕИНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ

News image

Трехлетний проект совместных исследований и внедрения нацелен на замену используемых ныне синтетических барьерных для кислорода пленок на протеиновы...

ИННОВАЦИИ BASF: связующие для водных красок

News image

Например, в области не содержащих растворы древесных покрытий проблема заключается в создании максимально эластичного лакокрасочного покрытия, спосо...

НОВЫЕ ПОЛИАМИДЫ для МОТОРНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

News image

LANXESS пополнил свой ассортимент продуктом Durethan TP 424-009 (в дальнейшем именуемым как Durethan AKV 30 G HR DUS 023), предназначенным для данны...

ПРОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ НАНОКОМПОЗИТОВ

News image

- повышенная химическая стойкость в различных промышленных средах; - улучшенные физико-механические характеристики для ответственных узлов машин и м...

Новые продукты оргсинтеза:

ПЕКТИНЫ: свойства, получение, применение

News image

Пектины классифицируют по степени метоксилирования (степени этерификации - СЭ) - отношению количества метоксильных групп –ОСН3 ко всем кислотным остаткам в молекуле.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА: история применения

News image

Гиалуроновая кислота лежит в основе многих препаратов, применяемых в косметологии для устранения морщин и увеличения объема губ

РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СОСТАВЕ УДОБРЕНИЙ

News image

Элементы питания с приставкой «микро» оказывают макроэффект, если они обеспечивают необходимый баланс питания. Данное обстоятельство является ключевым при выборе и способе применения минеральных ...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости неорганической химии - Черный оксид титана(IV) поглощает по всему спектру

Великие химики:

ВИРТАНЕН (Virtanen), Арттури Илмари

News image

Финский биохимик Арттури Илмари Виртанен родился в Хельсинки, в семье Серафимы (Изотало) Виртанен и Каарло Виртанен. Окончив классический лицей в Ви...

ВАЛЬДЕН (Walden), Пауль

News image

Пауль (Павел Иванович) Вальден родился в хуторе Пипены, Розенбекской волости Вольмарского уезда Лифлянской губернии, Россия (ныне – территория Латви...

Институты химии:

ИГЕМ РАН

News image

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии Наук – ведущий научно-исследовательский институт Ро...

Институт проблем переработки углеводородов СО РАН

News image

Основной целью Института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок по следующим основным направлениям научной...