Синтез, фото- и электрокаталитические свойства наноструктурных пленок Y-TiO2
Close
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
328 7
Ultima descărcare din IBN:
2024-03-21 06:08
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
544.52:546.21 (2)
Chemistry of high energy processes (47)
Inorganic chemistry (450)
SM ISO690:2012
ВОРОБЕЦ, В., КОЛБАСОВ, Г., МЕДИК, И., ГАРАЩЕНКО, А., КАРПЕНКО, С., ОБЛОВАТНАЯ, С., АНТОНЮК, Н.. Синтез, фото- и электрокаталитические свойства наноструктурных пленок Y-TiO2. In: Электронная обработка материалов, 2022, nr. 1(58), pp. 15-21. ISSN 0013-5739. DOI: https://doi.org/10.52577/eom.2022.58.1.15
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Электронная обработка материалов
Numărul 1(58) / 2022 / ISSN 0013-5739 /ISSNe 2345-1718

Синтез, фото- и электрокаталитические свойства наноструктурных пленок Y-TiO2

DOI:https://doi.org/10.52577/eom.2022.58.1.15
CZU: 544.52:546.21

Pag. 15-21

Воробец В.1, Колбасов Г.1, Медик И.2, Гаращенко А.2, Карпенко С.1, Обловатная С.1, Антонюк Н.2
 
1 Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского Национальной Академии Наук Украины,
2 Национальный университет «Киево-Могилянская Академия»
 
 
Disponibil în IBN: 1 martie 2022


Rezumat

Синтезированные золь-гель технологией электрокаталитически активные пленки на основе нанодисперсного диоксида титана, модифицированного иттрием, были охарактеризованы методами рентгеновской дифракции (XRD) и спектроскопии фотоэлектрохимического тока. Результаты XRD показали, что TiO2 и Y-TiO2 порошки с содержанием Y до 5 мол.%, отожженные при 500 °C, имели кристаллическую структуру анатаза. Электроды на основе пленок Y-TiO2 были фоточувствительными в диапазоне длин волн 250–400 нм. Во всех иссле-дованных образцах с содержанием Y ≤ 5 мол.% наблюдалось повышение значений квантового выхода фототока и смещение спектральных зависимостей фототока в длинноволновую часть спектра по сравнению с немодифицированным TiO2. Пленки Y-TiO2 отличались повышенной каталитической активностью в процессе электровосстановления кислорода, что проявлялось в уменьшении потенциала электровосстановления кислорода и увеличении динамического диапазона электровосстановления О2 по сравнению с пленками немодифицированного диоксида титана. Повышение электрокаталитической активности наблюдали при концентрации ионов иттрия до 1 мол.%. Установлена корреляция между фото- и электрокаталитическими свойствами и структурными изменениями, происходящими в пленках диоксида титана при модифицировании иттрием.

The electrocatalytically active films based on nano-dispersed titanium dioxide modified by Y3+ ions and synthesized by the sol-gel method were characterized by the X-ray diffraction (XRD) and ultraviolet-visible photo-current spectra. Electrocatalytic properties of the TiO2 and Y-TiO2 electrodes were investigated during the process of oxygen electro-reduction. The XRD results indicated that the TiO2 and Y-TiO2 powders with the yttrium content of 0.5–5 mol% calcined at 500 °C had an anatase crystal structure, with the crystallite size of 10–12 nm. The electrodes based on the Y-TiO2 films were photosen-sitive in a wavelength range of 250–400 nm. For all investigated samples with the Y (III) content of ≤ 5 mol%, both an increase in the photocurrent quantum yield and a shift of spectra towards longer wavelengths vs. those of the undoped TiO2 were observed. The photo-current quantum yield for the Y-TiO2 samples first increased and then decreased with increasing the Y (III) content, and reached its maximum with 2% Y-TiO2 films. It was found that doping of the TiO2 films by Y (III) improves the catalytic activity of the Y-TiO2 electrodes in the reaction of oxygen electroreduction. A correlation between photo- and electrocatalytic properties and struc-tural changes occurring in the TiO2 films upon yttrium doping has been revealed.

Cuvinte-cheie
диоксид титана, иттрий, фоточувствительность, электровосстановление кислорода, каталитическая активность,

titanium dioxide, yttrium, photosensitivity, electroreduction of oxygen, catalytic

DataCite XML Export

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<resource xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance' xmlns='http://datacite.org/schema/kernel-3' xsi:schemaLocation='http://datacite.org/schema/kernel-3 http://schema.datacite.org/meta/kernel-3/metadata.xsd'>
<identifier identifierType='DOI'>10.52577/eom.2022.58.1.15</identifier>
<creators>
<creator>
<creatorName>Vorobeț, V.S.</creatorName>
<affiliation>Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского Национальной Академии Наук Украины, Ucraina</affiliation>
</creator>
<creator>
<creatorName>Kolbasov, G.I.</creatorName>
<affiliation>Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского Национальной Академии Наук Украины, Ucraina</affiliation>
</creator>
<creator>
<creatorName>Medik, I.A.</creatorName>
<affiliation>Национальный университет «Киево-Могилянская Академия», Ucraina</affiliation>
</creator>
<creator>
<creatorName>Garașcenko, A.I.</creatorName>
<affiliation>Национальный университет «Киево-Могилянская Академия», Ucraina</affiliation>
</creator>
<creator>
<creatorName>Karpenko, S.V.</creatorName>
<affiliation>Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского Национальной Академии Наук Украины, Ucraina</affiliation>
</creator>
<creator>
<creatorName>Oblovatnaia, S.I.</creatorName>
<affiliation>Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского Национальной Академии Наук Украины, Ucraina</affiliation>
</creator>
<creator>
<creatorName>Antoniuk, N.G.</creatorName>
<affiliation>Национальный университет «Киево-Могилянская Академия», Ucraina</affiliation>
</creator>
</creators>
<titles>
<title xml:lang='ru'>Синтез, фото- и электрокаталитические свойства наноструктурных пленок Y-TiO2</title>
</titles>
<publisher>Instrumentul Bibliometric National</publisher>
<publicationYear>2022</publicationYear>
<relatedIdentifier relatedIdentifierType='ISSN' relationType='IsPartOf'>0013-5739</relatedIdentifier>
<subjects>
<subject>диоксид титана</subject>
<subject>иттрий</subject>
<subject>фоточувствительность</subject>
<subject>электровосстановление кислорода</subject>
<subject>каталитическая активность</subject>
<subject>titanium dioxide</subject>
<subject>yttrium</subject>
<subject>photosensitivity</subject>
<subject>electroreduction of oxygen</subject>
<subject>catalytic</subject>
<subject schemeURI='http://udcdata.info/' subjectScheme='UDC'>544.52:546.21</subject>
</subjects>
<dates>
<date dateType='Issued'>2022-02-24</date>
</dates>
<resourceType resourceTypeGeneral='Text'>Journal article</resourceType>
<descriptions>
<description xml:lang='ru' descriptionType='Abstract'><p>Синтезированные золь-гель технологией электрокаталитически активные пленки на основе нанодисперсного диоксида титана, модифицированного иттрием, были охарактеризованы методами рентгеновской дифракции (XRD) и спектроскопии фотоэлектрохимического тока. Результаты XRD показали, что TiO2 и Y-TiO2 порошки с содержанием Y до 5 мол.%, отожженные при 500 &deg;C, имели кристаллическую структуру анатаза. Электроды на основе пленок Y-TiO2 были фоточувствительными в диапазоне длин волн 250&ndash;400 нм. Во всех иссле-дованных образцах с содержанием Y &le; 5 мол.% наблюдалось повышение значений квантового выхода фототока и смещение спектральных зависимостей фототока в длинноволновую часть спектра по сравнению с немодифицированным TiO2. Пленки Y-TiO2 отличались повышенной каталитической активностью в процессе электровосстановления кислорода, что проявлялось в уменьшении потенциала электровосстановления кислорода и увеличении динамического диапазона электровосстановления О2 по сравнению с пленками немодифицированного диоксида титана. Повышение электрокаталитической активности наблюдали при концентрации ионов иттрия до 1 мол.%. Установлена корреляция между фото- и электрокаталитическими свойствами и структурными изменениями, происходящими в пленках диоксида титана при модифицировании иттрием.</p></description>
<description xml:lang='en' descriptionType='Abstract'><p>The electrocatalytically active films based on nano-dispersed titanium dioxide modified by Y3+ ions and synthesized by the sol-gel method were characterized by the X-ray diffraction (XRD) and ultraviolet-visible photo-current spectra. Electrocatalytic properties of the TiO2 and Y-TiO2 electrodes were investigated during the process of oxygen electro-reduction. The XRD results indicated that the TiO2 and Y-TiO2 powders with the yttrium content of 0.5&ndash;5 mol% calcined at 500 &deg;C had an anatase crystal structure, with the crystallite size of 10&ndash;12 nm. The electrodes based on the Y-TiO2 films were photosen-sitive in a wavelength range of 250&ndash;400 nm. For all investigated samples with the Y (III) content of &le; 5 mol%, both an increase in the photocurrent quantum yield and a shift of spectra towards longer wavelengths vs. those of the undoped TiO2 were observed. The photo-current quantum yield for the Y-TiO2 samples first increased and then decreased with increasing the Y (III) content, and reached its maximum with 2% Y-TiO2 films. It was found that doping of the TiO2 films by Y (III) improves the catalytic activity of the Y-TiO2 electrodes in the reaction of oxygen electroreduction. A correlation between photo- and electrocatalytic properties and struc-tural changes occurring in the TiO2 films upon yttrium doping has been revealed.</p></description>
</descriptions>
<formats>
<format>application/pdf</format>
</formats>
</resource>