Методическая статья

Получение и применение фотокаталитически действующее сегментированной Ag | ZnO и коаксиальный TiO

22.5K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/51547

⸱

2 мая 2014 г.

 ,  ,  , 
1MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente

В этой статье

Краткое содержание

Описаны процедуры подготовки сегментированных и коаксиальных нанопроволок с помощью шаблонного электроосаждения в нанопорах. В качестве примеров были изготовлены сегментированные нанопроволоки, состоящие из сегментов Ag и ZnO, и коаксиальные нанопроволоки, состоящие из оболочки TiO2 и сердцевины Ag. Нанопроволоки использовались в экспериментах по фотокаталитическому образованию водорода.

Аннотация

Фотокаталитически активные наноструктуры требуют большую удельную площадь поверхности с наличием многих каталитически активных центров для окисления и восстановления половиной реакций и быстрого электрона (отверстия) диффузия и разделение зарядов. Нанопровода представить подходящие архитектуры для удовлетворения этих требований. Аксиально сегментирован Ag | ZnO и радиально Географическая (коаксиальный) TiO 2-Ag нанопроволок диаметром 200 нм и длиной 6-20 мкм выступили шаблонного электроосаждения в порах поликарбоната трековых (PCTE) или анодированный оксид алюминия (ААО) мембраны, соответственно. В фотокаталитическими экспериментов, ZnO и TiO 2 фазы выступила фотоанодов и Ag в качестве катода. Никакая внешняя цепь не требуется для подключения оба электрода, что является ключевым преимуществом по сравнению с обычными фото-электрохимических ячеек. Для изготовления сегментированного AG | ZnO нанопроводов, соль электролита Ag был заменен после формирования сегмента Ag, чтобы сформировать сегмент A ZnOttached к сегменту Ag. Для изготовления коаксиальных нанопроводов TiO 2-Ag, TiO 2 гель впервые был сформирован методом золь-гель электрохимически индуцированной. Сушка и термический отжиг в качестве сформированной TiO 2 геле приводило к образованию кристаллического TiO 2 нанотрубки. Последующее электроосаждения шаг Ag внутри TiO 2 нанотрубок привело к образованию коаксиальных нанопроводов TiO 2-Ag. Благодаря сочетанию п-типа полупроводник (ZnO или TiO 2) и металла (Ag) в пределах одной нанопроволоки, барьер Шоттки был создан на границе раздела между фазами. Чтобы продемонстрировать фотокаталитической активности этих нанопроводов, Ag | ZnO нанопроводов были использованы в фотокаталитической эксперимента, в котором H 2 газ был обнаружен при УФ-освещении нанопроводов, диспергированных в смеси метанол / вода. Через 17 мин освещения, примерно 0,2% по объему газа H 2, детектировали из суспензии ~ 0,1 г Ag | ZnOнанопровода в 50 мл 80 об% водного раствора метанола.

Введение

Благодаря своим небольшим размерам и большим отношением поверхности к объему, нанопроволоки очень перспективные одномерные объекты, которые могут быть использованы в широком диапазоне биомедицинских и нанотехнологические применения 1. В литературе много нанопроволоки, содержащие один компонент с функциональными свойствами были зарегистрированы 2-7. Но когда несколько материалов (металлы, полимеры и оксиды металлов) включены последовательно в пределах одной нанопроволоки, многофункциональные нанопроводов могут быть сделаны 8, 9. Когда несколько сегментов связаны внутри одной нанопроволоки, функциональные свойства может показаться, что не присутствовали, когда использовались только отдельные сегменты. Например, наномоторы содержащие Au и Pt сегментов в рамках одной нанопроволоки сообщалось, что переехал автономно при размещении в перекиси водорода 4. Подходящие методы для формирования многочлениковыми нанопроводов являются инфильтрация и шаблонный электроосаждения 8, 9.

В 1987 году, Пеннер и Мартин были первым, кто опубликовал использование шаблонного электроосаждения для формирования Au нанопроводов в поликарбонатные мембраны 10. С тех пор многие другие исследователи начали использовать шаблонный электролитического для синтеза нанопроводов с различными размерами, с использованием либо поликарбоната трековых мембран (PCTE) или анодированного оксида алюминия (ААО), мембраны и шаблоны 11. Преимущества использования шаблонный электролитического синтеза нанопроволоки являются его рентабельным природа как электроосаждения обычно выполняется в мягких условиях, возможность формирования нанопроволок либо из металлов, оксидов металлов и / или полимеров, и его способность создавать точную негативную реплику шаблон, используемый 11. Кроме того, сегментированные нанопроволоки может быть образован последовательным осаждением двух или более различных фаз, и когда нанотрубка одного из двух фаз можетпроизводится шаблонного электроосаждения, коаксиальные нанопроволоки, содержащие две различные фазы могут быть сделаны.

Оксиды металлов могут быть электролитически когда соответствующие ионы металлов нерастворимы в водных растворах при высоких рН. Для необходимого кислорода, три различных предшественники могут быть использованы, т.е. нитрат-ионы 12-15, перекись водорода 13, 16, 17 и 18 молекулярный кислород. При использовании нитрат-ионов, как в данном протоколе, применение потенциала более отрицательным чем -0,9 В. против Ag / AgCl приводит к локально повышенным рН восстановлением нитрата на катоде 19, 20:

НЕТ 3 - + H 2 O + 2e - → NO 2 - + 2OH -. (1)

Когда раствор электролита нагревают до 60-90 ° С, ZnO нанопроводов будет формировать из осажденного нержавеющис гидроксид:

Zn 2 + + 2OH - → ZnO + H 2 O. (2)

При приложении потенциала к рабочему электроду, который расположен в нижней части пор в шаблонного электроосаждения, рН внутри поры локально увеличена что приводит к образованию местного нанопроволоки. Так как ZnO является п-типа полупроводник, реакции (1) и (2) можно продолжать на границе раздела ZnO / электролит, что приводит к образованию кристаллических и плотной ZnO нанопроволоки 21, 22.

Существует несколько способов синтеза нанотрубок TiO 2, но для формирования коаксиальной структуры с помощью последовательного процесса электроосаждения, метод золь-гель электрохимически индуцированное является наиболее подходящим. Этот метод для катодного электроосаждения TiO 2 фильмов был впервые введен Natarajan соавт. В 1996 году 23., И был Furtheг улучшена Karuppuchamy соавт. в 2001 году 19, 24. С помощью этого метода, титан оксисульфат (TiOSO 4) порошок растворяется в водном растворе перекиси водорода (H 2 O 2) при образовании комплекса peroxotitanate (Ti (O 2) SO 4):

TiOSO 4 + H 2 O 2 → Ti (O 2) SO 4 + H 2 O. (3)

При потенциалах более отрицательных, чем -0,9 V против Ag / AgCl, рН на поверхности электрода увеличивается на восстановление нитрата (реакция (1)), образуя гель гидроксида титана 19, 20:

Ti (O 2) SO 4 + 2OH -. + (Х +1) H 2 O → TiO (OH) 2 хН 2 O + H 2 O 2 + SO 4 2 -. (4)


NatarAjan соавт. используемый дифференциальный термический анализ, чтобы найти, что вода удаляется из геля около 283 ° С в течение термического отжига, что приводит к образованию аморфного TiO 2 фазы 23. Для плоской пленки, кристаллизация в фазе анатаза происходит, когда температура повышается выше 365 ° С 23, 25, в то время как кристаллизация происходит при температуре между 525 и 550 ° С, когда шаблон используется ААО 25.

TiO (OH) 2 · хН 2 O → TiO 2 + (х +1) H 2 O. (5)

Диаметр пор шаблона ААО используемой определяет, будет ли сформирована твердый нанопроволоки или открытая нанотрубка. Отложение в шаблоне с малым диаметром пор (~ 50 нм) приводит к образованию нанопроволок 20, 26, при применении того же метода внутри поры большего диаметра (~ 200 нм) приводит кформирование нанотрубок 25. Это потому, что коллапс геля может иметь место при удалении избытка воды.

В начале 1970-х, Фудзисима и Honda были первым, кто опубликовал систему прямого расщепления воды под УФ-светом, что и было сделано с помощью рутила электрод, соединенный с платиновым электродом 27, 28. С тех пор более 130 полупроводниковых материалов были определены как фотокатализаторов 29-31. Из них, диоксид титана 32-36, окись цинка 37-40, окись железа и 41, 42 являются одними из наиболее интенсивно исследуемых материалов. Отношение поверхности к объему этих материалов может быть увеличена радикально когда наночастицы или нанопроволоки используются, что приводит к улучшению эффективности фотокаталитических 29, 30, 43-49.

Для строительства фотокаталитический Ag | ZnO нанопроводов, ZnO, который является фотоактивным н-типэ полупроводников, была связана с Ag через последовательный электроосаждения внутри одного шаблона 50. В рамках такого единого нанопроволоки, фотоанода ZnO и Ag катода непосредственно связаны без необходимости внешней цепи, соединяющей электроды, что в отличие от ситуации в обычных фото-электрохимических ячеек. Это упрощает архитектуру устройства значительно и повышает эффективность по снижению омических потерь в системе. ZnO и Ag сегменты были соединены с электронного сродства ZnO (4.35 эВ против вакууме) очень близко к работе выхода Ag (4.26 эВ против вакууме). Это вызывает образование барьера Шоттки между обеими фазами 51, что позволяет возбужденные электроны в зоне проводимости ZnO поступать в Ag, а не наоборот, тем самым запрещая шанс рекомбинации электронов и дырок 52. Активный вюрцит фаза ZnO может быть сформирован уже на 60-90 ° С, что обеспечивает легкий и эффективный способ nanowгнев образование. Это в отличие от большинства других светочувствительных оксидов, которые требуют промежуточную стадию отжига при высоких температурах, когда осуществляется с помощью катодного электроосаждения.

Превращение метанола и воды в водород и диоксид углерода был использован в качестве модельной реакции, чтобы продемонстрировать использование сегментированной нанопроволоки, содержащей металл и фазу оксида металла для автономного H 2 образованием под действием ультрафиолетового излучения. В этом эксперименте используют метанол в качестве акцептора отверстие, которое окисляется до СО 2 в сегменте ZnO, после чистую реакцию

CH 3 OH + H 2 O + 6H + → CO 2 + 6H +, (6)

где А + представляет собой электронный отверстие. Протоны, сформированные на ZnO сегменте сводятся к H 2 на поверхности Ag, после реакции

2Н + + 2е -594; Н 2. (7)

Поскольку полная энергия, необходимого для реакций (6) и (7) намного меньше, чем запрещенной зоны ZnO (0,7 и 3,2 эВ соответственно), этот процесс может занять место без необходимости внешнего источника питания. Этот процесс схематически показан на рисунке 1.

В этом протоколе, экспериментальные процедуры шаблонный электроосаждения для формирования сегментированных и коаксиальных нанопроводов, содержащих как металл и полупроводниковый фазу объясняются. Порядок формирования сегментированных Ag | ZnO нанопроводов изложена, а также формирование TiO 2 нанотрубок и их последующее заполнение Ag, получая коаксиальных нанопроводов TiO 2-Ag. Кроме того, фотокаталитический деятельность Ag | ZnO нанопроводов демонстрируется путем преобразования смеси метанол / вода в Н 2 и СО 2 газа при облучении УФ-светом с использованием на основе Pdдатчик для H 2 обнаружения. Акцент этого протокола является по подготовке и фотокаталитический характеристике два-разному сегментированной оксида металла | металлическая нанопроволоки модули и более лечение глубокого и пример многофункционального нанопроволоки может быть найден в другом месте 53. Реакция расщепления воды, что работал с использованием коаксиальных нанопроводов TiO 2-Ag также может быть найден в другом месте 25.

Протокол

Сегментированная Ag | ZnO нанопроволоки Формирование в PCTE мембран

1. PCTE Получение мембран для шаблонном электроосаждения

  1. Выберите трековых поликарбонатную мембрану с наружным диаметром пор 200 нм и толщиной 6 мкм (рис. 2а). Диаметр мембраны, используемой здесь составляет 25 мм.
  2. Sputter золотую слой на обратной стороне мембраны (рис. 2б). В этом случае давление осаждения из 2 х 10 -2 мбар был использован с Ar как распыление газа. Используйте медленную скорость осаждения ~ 13 нм / мин. Примечание: Этот слой Au будет использоваться в качестве электрического контакта во время электроосаждения.
  3. С помощью двухсторонней клейкой ленты, чтобы прикрепить небольшой предметное стекло (1,4 х 2,1 см) в верхней части золотым покрытием стороне мембраны. Для этого положить четыре небольших полоски двухсторонней ленты по краям предметное стекло (рис. 2, в). ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что мембрана как можно более гладко, без каких-либоскладки или морщины. Это предметное стекло используется для обеспечения селективного электроосаждения внутри поры мембраны.
  4. Придерживайтесь небольшой кусочек медной ленты со стороны мембраны, которая торчит из стекло для механической стабильностью. С медной ленты проводит, крокодил рабочего электрода могут быть прикреплены к медной ленты.
  5. При необходимости улучшения адгезии мембраны на предметное стекло, поставив тефлоновую ленту вокруг краев. Примечание: для осаждения при комнатной температуре адгезия двухсторонней ленты, как правило, достаточно сильное, но при повышенных температурах рекомендуется использовать тефлоновую ленту, а также.

. 2 Электроосаждение Ag | ZnO Нанопровода

  1. Получение сегмента Ag
    1. Подготовка водного раствора, содержащего 0,20 М AgNO 3 (1,70 г в 50 мл) и 0,10 М H 3 BO 3 (0,31 г в 50 мл). Отрегулируйте рН до 1,5 с помощью HNO 3.
    2. Положите подготовленМембрана вместе с Pt противоположного электрода и Ag / AgCl (3 M KCl) электродом в качестве-приготовленного раствора.
    3. Нанесите потенциал +0,10 V против электрода сравнения Ag / AgCl в течение 30 сек (рис. 2d и 2е). ПРИМЕЧАНИЕ: Несмотря на все программное обеспечение потенциостат будет отличаться, все программы должны иметь входные линии как "установить потенциал" и "длительность", где эти значения могут быть заполнены дюйма Пожалуйста, обратитесь к руководству потенциостата и прилагаемое программное обеспечение для более подробной информации.
    4. Возьмите электроды из раствора и промойте их Milli-Q воды.
  2. Подготовка ZnO сегмента
    1. Подготовка водного раствора, содержащего 0,10 М Zn (NO 3) 2 · 6H 2 O (1,49 г за 50 мл).
    2. Раствор нагревают до 60 ° С с использованием водяной бани и поместить мембрану, содержащую сегмент Ag вместе с Pt противоэлектрода и электрода сравнения Ag / AgCl в нагретом растворе.
    3. Нанесите потенциал -1,00 V против электрода сравнения Ag / AgCl в течение 20 мин (рис. 2d и 2е). ПРИМЕЧАНИЕ: Хотя каждая программа потенциостат будет отличаться, все должны иметь входные линии как "установить потенциал" и "длительность", где эти значения могут быть заполнены дюйма Пожалуйста, обратитесь к руководству потенциостата и прилагаемое программное обеспечение для более подробной информации.
    4. Возьмите электроды из раствора и промойте их Milli-Q воды.
  3. Повторите эту процедуру 4 раза, чтобы получить достаточное количество нанопроводов для значительного сигнала от датчика H 2.

3. Добыча нанопроводов и трансфер в водном растворе

  1. Разрежьте мембрану, содержащую нанопроводов из стекло.
  2. Перевести эту часть мембраны на полипропилен трубки центрифуги.
  3. Добавить ~ 2 мл CH 2 Cl 2, чтобы растворить PCTE мембрану и отпустите нанопроводов в раствор. После ~ 30 мин, мембранаСледует полностью растворяется (Рисунки 2F и 2G).
  4. Нанесите маленькую капельку в Cl 2 решения CH 2, содержащей нанопроводов на небольшой пластины кремния для анализа СЭМ.
  5. Центрифуга полученный раствор при ~ 19000 мкг в течение 5 мин, удалить избыток CH 2 Cl 2, и добавить свежий CH 2 Cl 2. Повторите процесс, по крайней мере 3x, чтобы убедиться, что все поликарбонат был удален.
  6. Ведь поликарбонат был удален, добавить Milli-Q воды для нанопроводов после удаления избытка CH 2 Cl 2. Повторите центрифугирования по крайней мере, 3x снова, чтобы полностью заменить все CH 2 Cl 2 по Milli-Q воды.

Коаксиальная TiO 2-Ag Нанопроволоки Формирование в ААО мембран

4. ААО Получение мембран для шаблонном электроосаждения

  1. Возьмем мембрану ААО с размером пор 200 нм и толщиной 60 мкм ( рис. 2а). Диаметр мембраны, используемой здесь 13 мм.
  2. Sputter золотую слой на обратной стороне мембраны (рис. 2б). В этом случае была использована давление осаждения из 2 х 10 -2 мбар с Ar как распыление газа. Используйте медленную скорость осаждения ~ 13 нм / мин. Примечание: Этот слой Au будет использоваться в качестве электрического контакта во время электроосаждения.
  3. Прикрепите мембран ААО к Au-покрытием стекло в конфигурации как на рисунке 2 ч с помощью тефлоновой ленты. ПРИМЕЧАНИЕ: Для обеспечения селективного электроосаждения внутри поры мембраны, мембрана ААО должна быть подключена к небольшому стекло в другой конфигурации, чем PCTE мембран, так как мембраны ААО слишком хрупкими для связи с крокодил. Когда предметное стекло из 3,0 х 2,5 см используется, две мембраны могут быть использованы одновременно.
  4. Положите небольшой кусочек медной ленты на Au покрытием части стекло для легкой обработки при подключении электроде.

5. Электрохимического осаждения TiO 2-Ag нанопроволок

  1. Подготовка TiO 2 геля
    1. Подготовка водного раствора, содержащего 0,02 М TiOSO 4 (0,16 г в 50 мл) 0,03 М H 2 O 2 (0,13 мл на 50 мл), 0,05 М HNO 3 (0,15 мл на 50 мл) и 0,25 М KNO 3 (1,26 г за 50 мл).
    2. Положите подготовленную мембрану вместе с Pt противоположного электрода и Ag / AgCl (3 M KCl) электродом в качестве-приготовленного раствора.
    3. Нанесите потенциал -1,0 V против электрода сравнения Ag / AgCl в течение 3,5 ч (показатели 2d и 2е). ПРИМЕЧАНИЕ: Несмотря на все программное обеспечение потенциостат будет отличаться, все программы должны иметь входные линии как "установить потенциал" и "длительность", где эти значения могут быть заполнены дюйма Пожалуйста, обратитесь к руководству потенциостата и прилагаемое программное обеспечение для более подробной информации.
    4. Возьмите электроды из раствора и не полоскатьмембрана с Milli-Q воды, так как TiO 2 гель-прежнему растворимый воды. Остальные электроды могут быть промыты с Milli-Q воды.
  2. Подготовка коаксиальных нанопроводов TiO 2-Ag
    1. Термически отжига мембраны с TiO 2 геле в печи при 650 ° С в течение 2 часов на воздухе.
    2. Снова мембран в предметное стекло золотой краской.
    3. Подготовка водного раствора, содержащего 0,20 М AgNO 3 (1,70 г в 50 мл) и 0,10 М H 3 BO 3 (0,31 г в 50 мл). Отрегулируйте рН до 1,5 с помощью HNO 3.
    4. Положите подготовленную мембрану вместе с Pt противоположного электрода и Ag / AgCl (3 M KCl) электродом в качестве-приготовленного раствора.
    5. Нанесите потенциал +0,10 V против электрода сравнения Ag / AgCl в течение 1,5 мин (рис. 2d и 2е). ПРИМЕЧАНИЕ: Несмотря на все программное обеспечение потенциостат будет отличаться, все программы должны иметь входные линии как "установить Potential "и" продолжительность ", где эти значения могут быть заполнены дюйма Пожалуйста, обратитесь к руководству потенциостата и включены программное обеспечение для более подробной информации.
    6. Возьмите электроды из раствора и промойте их Milli-Q воды.
  3. Подготовка Ag наночастиц, входящих в TiO 2 нанотрубок
    1. Нагреть мембраны с гелем в течение ночи TiO 2 при 100 ° С
    2. Подготовка водного раствора, содержащего 0,20 М AgNO 3 (1,70 г в 50 мл) и 0,10 М H 3 BO 3 (0,31 г в 50 мл). Отрегулируйте рН до 1,5 с помощью HNO 3.
    3. Положите подготовленную мембрану вместе с Pt противоположного электрода и Ag / AgCl (3 M KCl) электродом в качестве-приготовленного раствора.
    4. Нанесите потенциал +0,10 V против электрода сравнения Ag / AgCl в течение 1,5 мин (рис. 2d и 2е). ПРИМЕЧАНИЕ: Несмотря на все программное обеспечение потенциостат будет отличаться, все программы должны иметь входные линии нравится "установить потенциал »и« длительность », где эти значения могут быть заполнены дюйма Пожалуйста, обратитесь к руководству потенциостата и включены программное обеспечение для более подробной информации.
    5. Возьмите электроды из раствора и промойте их Milli-Q воды.
  4. Повторите эту процедуру, чтобы получить по крайней мере 10 мембраны, наполненные нанопроволоки / нанотрубок для получения достаточно материала для значительного сигнала от датчика H 2.

6. Добыча нанотрубок и нанопроволок

  1. Разрежьте мембрану, содержащую нанотрубки или нанопроводов из стекло.
  2. Передача этой части мембраны в полипропиленовую центрифужную пробирку.
  3. Добавить ~ 2 мл водного раствора, содержащего 1,0 М NaOH до растворени мембраны ААО и освободить нанотрубок или нанопроволок в раствор. После ~ 2 ч, мембрана должна быть полностью растворен (цифры 2F и 2G).
  4. Центрифуга полученный раствор при ~ 19000 мкг в течение 5 мип, снять чрезмерную решение NaOH, и добавить свежий Milli-Q воды. Повторите процесс, по крайней мере 3x, чтобы убедиться, что все NaOH был удален.
  5. В конце концов NaOH был удален, водная суспензия может быть использован для H 2 экспериментов пласта.
  6. Кроме того, добавить CH 2 Cl 2 или другой летучий растворитель для нанотрубок и нанопроволок после удаления избытка воды для визуализации подготовленных нанотрубок или нанопроволок с SEM. Повторите центрифугирования по крайней мере, 3x, чтобы полностью заменить всю воду в летучем растворителе. Депозит маленькую капельку раствора, содержащего нанотрубки или нанопроводов на небольшой пластины кремния.

Н 2 Формирование Эксперименты

7. Подготовка датчика водорода

  1. Возьмите Pd на основе датчика водорода.
  2. Поместите датчик внутри вилки NS, который соответствует в верхней части кварцевой трубке.
  3. Подключите датчик к стандартному моста Уитстона, как показанона рисунке 3.

8. Фотокаталитический Формирование Водород

  1. Поставьте водный раствор нанопроволоки в 72 мл кварцевую трубку. Добавьте больше воды, пока в общей сложности 10 мл воды находится внутри кварцевой трубки. Затем добавляют 40 мл метанола.
  2. Начало записи сигнала от основанной Pd H 2 датчика до размещения его на верхней части кварцевой трубки и контролировать изменение сигнала.
  3. После ~ 200 сек стабильного сигнала, поставить датчик H 2 в верхней части кварцевой трубке, одновременно поворачивая от источника УФ-света, чтобы начать фактическое измерение. Примечание: В этих экспериментах источник УФ был помещен примерно 10-15 см от образца.

Результаты

Во время электроосаждения, ток, который измеряется между рабочим электродом и противоэлектродом могут быть визуализированы в кривой It. Поскольку ток напрямую связано с количеством осажденного материала через закону Фарадея, наблюдаемый ток является важным показателем того, как отложение доходов. Типичные кривые его для осаждения Ag | ZnO и TiO 2-Ag нанопроволоки показано на рисунке 4 Типичные изображения СЭМ Ag |. ZnO нанопроводов, TiO 2 нанотрубки, коаксиальный TiO 2-Ag нанопроволоки и TiO 2 / Ag нанотрубки могут быть найти в рисунках 5 и 6, соответственно.

С помощью метода золь-гель электрохимически индуцированное для осаждения оксида титана геля внутри шаблона и последовательного электроосаждения Ag может привести к двум различным структурам в зависимости от температуры, используемой для сушки геля. Сушка геля в течение ночи при 100 ° С приводит к Condensation геля, предотвращая его для повторного растворения в воде. Поскольку ни густой трубчатой ​​формы до сих пор не сформирован при этой температуре ядра Ag осаждаются внутри титана геле. Последующий отжиг при 650 ° С приводит к образованию Ag наночастиц объединенных в TiO 2 нанотрубки (рис. 6в), после распада диоксида титана геля вызывает наночастицы Ag, которые будут перевозиться в стенках пор. В противоположность этому, высокотемпературный отжиг из диоксида титана геля до Ag электроосаждения приводит к образованию твердого TiO 2 нанотрубки. В этом случае, Ag нанопроволок может быть нанесен внутри этих трубок, ведущих к образованию TiO 2-Ag нанопроволок с коаксиальным архитектуры (рис. 6, б).

Активность сегментированного Ag | ZnO нанопроводов в фотокаталитической воды расщепления могут быть исследованы с использованием раствора метанол / вода при УФ-освещении, где метанол действует как поглотитель отверстие. Технически простофиляМетод ле обнаружить газообразного водорода развивается из раствора получается путем размещения H датчик 2 непосредственно над раствором (рис. 7). Этот эксперимент только определяет количество H 2, попадающего на датчик, так что фактическое количество образованного H 2 может быть выше, так как некоторые H 2 останется растворенным в фазе метанол / вода. Сигнал, как обнаруживается датчиком показано на фигуре 8а. Рисунок 8b показан тот же сигнал после преобразования в сроки фактического формирования H 2. Если в качестве источника ультрафиолетового света был включен (Т = 17,5 мин на фиг.8А), уровень сигнала падает по существу в связи с световой чувствительности датчика. Сразу после этого падения сигнала, начала реакции и, следовательно, в этот момент была определена как т = 0 мин на фиг.8В, а соответствующий сигнал был определен как 0 В. Во время воздействия УФ-излучения пробирки, было также видно, что малый газ Bubblбыли сформированы эс. Поскольку датчик используется несколько кросс-чувствительны к метанол, измерение эталонного образца без нанопроводов был также включен. В ультрафиолетовом освещении, Рисунок 8 показывает, что сигнал от образца с нанопроводов выше, чем сигнал от эталонного образца.

Увеличение потенциала является относительной мерой на сумму газообразного H 2, который формирует и развивается из раствора. Для того чтобы дать количественную оценку для количества развивались H 2, потенциал реакции датчика от фотокаталитическими экспериментов по сравнению с его ответа в 4% об H 2 в N 2 потока газа. Из сравнения, было подсчитано, что 17 мин УФ-освещении Ag | ZnO нанопроводов приводит к образованию приблизительно 0,2 об% Н 2 в газовом объеме над раствором. Так как ~ использовался 0,1 г нанопроводов, это равняется к Н 2 скорость эволюции 6,92 х 10 -6 Моль / ч · г. Для справки, также проводились эксперименты с однофазных ZnO или Ag нанопроволок. Эти эксперименты, не показанные здесь, не дают каких-либо указаний образования H 2; ни от образования пузырьков газа, ни от сигнала датчика.

figure-results-1
Рисунок 1 Принцип работы сегментированных Ag | ZnO нанопроволоки в фотокаталитический расщепления воды:. (А) схематическое представление, и (б) энергетическая диаграмма. Когда ультрафиолетовый свет поглощается сегменте ZnO, пара электрон-дырка образуется. В качестве сформированные поток электронов в фазу Ag, где они потребляются в электрохимической восстановительной полу-реакции. В отверстие остается в ZnO сегменте, где она потребляется в окислительной полуреакции.получить = "_blank"> Нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.

figure-results-2
Рисунок 2. Схематическое изображение последовательных шагов, предпринятых для синтеза нанопроволоки.

figure-results-3
Рисунок 3. Типовая схема из H 2 датчика с моста Уитстона. В этой схеме, контакт 1 до 4 см. проводки датчика (контакт № 1 является черный, контакт 2 является синий, контакт 3 белый, контакт 4 коричневый ), R ч это сопротивление нагревателя (150 ± 50 Ω), R R является сопротивление ссылки (1500 ± 500 Ω), Р С является сопротивление датчика (1, 000 ± 250 Ω). Датчик подсоединен к источнику питания 12 В, так что от 0,5 до 1,0 В подается на нагреватель и 2.7 V прикладывается к моста Уитстона. V OUT подключен к мультиметр / потенциостата. Сопротивление рядом с контактом 2 является переменной и может быть отрегулирована, чтобы получить соответствующие исходные условия.

figure-results-4
Рисунок 4 Типичные кривые нем (а) Ag |.. Осаждения ZnO нанопроволоки, и (б) TiO 2-Ag нанопроволоки осаждения На вставках показаны в увеличенном кривую осаждения сегменте Ag (а) или ядра Ag (б). Кликните здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.

figure-results-5
. Рисунок 5 сканирующей электронной микроскопии (SEM) картина аксиально сегментированного ZnO | Ag нанопроволок.

figure-results-6
Рисунок 6. SEM фотографии (а) TiO 2 нанотрубки, (б) коаксиального TiO 2-Ag нанопроволоки и (с) TiO 2 / Ag нанотрубок. Кликните здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.

figure-results-7
Рисунок 7. Обычная установка для обнаруженияН 2 газ превратилась из фотокаталитическими нанопроводов. основе Pd H 2 датчик размещается в пробке NS из кварцевую кювету, и подключен к усилителю (см. Рисунок 3). Усилитель работает от источника питания 12 В, и сигнал с датчика считывается с помощью мультиметра (или потенциостата), подключенного к компьютеру для графического представления полученного сигнала. Кликните здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.

figure-results-8
Рисунок 8 отклика от H датчика 2 во время УФ-облучении Ag |.. ZnO нанопроводов в растворе метанол / вода (красная линия) и опорного эксперимента без нанопроводов (синяя линия) (а) сигнал как измереноДатчик; (Б) сигнала во Н 2 формирования, где точка данных при Т = 17,5 мин (а) был определен как начало реакции в (б). Кликните здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.

figure-results-9
. Рисунок 9 РЭМ изображение photocorroded Ag | ZnO нанопроволоки после 48 часов УФ освещения.

Обсуждение

Очень важно в шаблонного электроосаждения нанопроводов является выделение задней стороне золотого электрода распыленных в верхней части мембраны. Без выделения материал будет предпочтительно осаждается на поверхности золота на задней стороне мембраны вместо внутри пор. Это потому, что диффузии ионов к плоской электрода намного быстрее, чем диффузии в порах мембраны. Другим недостатком осаждения на обеих сторонах золотого электрода является то, что полученный Это кривая не может быть связана с количеством и длиной осажденных нанопроводов. На фиг.4 несколько стадий могут быть определены для осаждения сегмента Ag (а) или ядра Ag (б). Первый этап каждого электроосаждения эксперимента заряжается от двойного электрического слоя, который сопровождается резким увеличением тока, который медленно уменьшается по мере двойной электрический слой достигает своего равновесия. Как PCTE мембраны роразрешением от Whatman имеют сигар-образную форму, ток увеличивается на втором этапе, как площадь поверхности увеличивается осаждения, что приводит к осаждению большего количества материала в то же время, и быстрее подачу реагентов Поскольку поверхность нанопроволоки становится ближе к вход поры мембраны. На третьем этапе, изменение площади поверхности минимальна, что приводит к меньшим наклоном увеличением тока, так как только эффект быстрее питания реагента можно видеть на этой стадии.

Обратите внимание, что в случае, если вклад сегментированные нанопроводов, содержащие как металл и сегмент оксида, порядок электроосаждения внутри пор должны быть определены путем принятия растворимость осажденных фаз в растворе друг друга явно в счете. В этом случае, сегмент Ag был депонирован до сегмента ZnO как ZnO бы растворить в кислом растворе AgNO 3. В случае формирования сегментированный нанопроволоки, содержащий благородный металл и менее пoble один, например, Pt и Ni, гальваническая реакция замена Ni на Pt должны быть приняты во внимание. Эта замена гальванической реакции можно подавить с помощью большего перенапряжение, как описано в предыдущей публикации 54.

Выбор для использования либо PCTE или ААО мембран для нанопроволоки или синтеза нанотрубок обычно в зависимости от того или нет желательно тепловой стадия отжига для материала выбора. Без необходимости отжигу, PCTE мембраны проще в обращении и относительно хорошие мембраны могут быть получены коммерческим путем. Для высокотемпературного отжига, использование мембран ААО требуется. Эти мембраны не столь гибки, как поликарбонатные мембраны и очень хрупкими. Некоторые коммерческие мембраны ААО доступны, но качество самодельных мембран ААО с использованием 2-х ступенчатый анодирование намного лучше. Для этого, несколько рецептов доступны 55,56.

Pd на основе H 2 Датчик используется в данном исследовании является простой и относительно дешевый способ определения, был ли H 2 образуется или нет. К сожалению, это не подходит для количественных измерений из-за его поперечного чувствительности к летучих растворителей, таких как метанол, внутренней невозможность обнаружить растворенного H 2 в растворе метанол / вода, и ее нелинейного отклика, как видно в форме кривых на рисунке 8. Количественные измерения могли быть выполнены в установке с входом GC, подключенного к пространстве над смеси метанол / вода, что является специализированное оборудование, что не доступно в каждой лаборатории.

Н 2 формирование с помощью Ag | ZnO нанопроволоки обычно прекратились после ~ 48 час из ультрафиолетовом освещении, о чем свидетельствует формирования прекращено газовых пузырьков. Причина этого потери активности является фотокоррозии из ZnO в соответствии со следующей реакцией 57-60:

ZnO + 2H + → Zn 2 + +1/2 O 2 (8)

СЭМ-изображение photocorroded Ag |. ZnO нанопроводов показано на рисунке 9 Как видно из этого рисунка, поверхность ZnO сегмента стала намного жестче при УФ-освещении по сравнению с только что синтезированных проводов фиг.5 При подвешивании другой. партия Ag | ZnO нанопроводов в том же растворе в темноте в течение 48 часов, не было найдено никаких признаков коррозии. Это подтверждает, что наблюдаемый коррозии действительно результатом фотокоррозии, а не от электролитической коррозии. В литературе описано несколько методов были зарегистрированы для ингибирования ZnO фотокоррозии, в том числе гибридизации наночастиц ZnO с монослоя полианилина или С 60 и прививки ZnO наностержней на TiO 2 нанотрубки 59,61,62.

-Шаблонов электроосаждение аксиально или радиально сегментированных нанопроводов является идеальной платформой для осаждения многочлениковыми пanowires, которые в состоянии выполнять более одной функции одновременно, в котором Ag | сегменты ZnO может применяться как фотокаталитическими элементов. В предыдущей публикации, РЭМ изображение одной нанопроволоки, содержащего шесть сегментов был введен: Pt | Au | Pt | Ni | Ag | ZnO. Такой нанопроволоки могут быть использованы для автономного движения (Pt | Au | Pt), магнитный рулевой (Ni) и формирование фотокаталитический H 2 (Ag | ZnO) 53.

Таким образом, простой протокол для синтеза сегментированного Ag | ZnO нанопроволоки и коаксиальные нанопроволоки TiO 2-Ag по шаблонным электроосаждения обеспечивается. Полуколичественный метод определения фотокаталитической активности таких нанопроводов была продемонстрирована с использованием фотокаталитического превращение метанола и воды в Н 2 и СО 2 при ультрафиолетовом освещении. Предполагается, что эти оксид металла металлические нанопроволоки могут быть использованы в многофункциональных нанопроводов и других устройств нанопроводов.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Автор, Эдди Дж.Б. Родийк, в настоящее время является сотрудником компании Twente Solid State Technology B.V., Нидерланды.

Автор, Михиль Г. Маас, в настоящее время является сотрудником компании Henkel AG & Co. KGaA, Германия.

Благодарности

Финансовая поддержка со стороны подразделения химических наук из Нидерландской организации научных исследований (NWO-CW) в рамках TOP программы признается.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Нитрат серебра (AgNO3)Acros Organics41935100099+%
борной кислоты (H3BO3)Sigma-Aldrich202878-500G99,99%
азотной кислоты (HNO3)Acros Organics12466001065%
Гексагидрат нитрата цинка (Zn(NO3)2· 6H2O)Sigma-Aldrich228737-500G98%
дихлорметан (CH2Cl2)Merck (Boom)5100605010099%
Оксисульфат титана (TiOSO4)Sigma-Aldrich333980-500GКласс синтеза
Перекись водорода (H2O2)Sigma-Aldrich349887-500ML35%
азотной кислоты (HNO3)Acros Organics12466001065%
нитрат калия (KNO3)Acros OrganicsP/6040/60>99%
гидроксид натрия (NaOH)Sigma-Aldrich20606-0025>98%
Метанол (CH3OH)Merck1060121000Сушеные > 99,9%
Поликарбонатные мембраны, 200 нмFisher Scientific09-300-61
Мембраны Anopore AAO, 200 нмVWR514-0523
Система распыленияPerkin-ElmerModel 2400
Предметные стекла для микроскопа (Menzel)VWR631-0704
Autolab потенциостат с:Metrohm-AutolabPGSTAT 128N
- Пт листовой контрэлектродПТ. ЛИСТ
- Ag/AgCl в электроде сравнения 3 М KCl60,733,100
Полипропиленовая центрифуга Nunc пробиркиFisher Scientific12-565-286C
ЦентрифугаHermleZ36HK
Pd Датчик водорода на основеKebailiKHS-100
4x 15 Вт ртутного столба лампа УФ-источникPhilipsPhilips оригинальная домашняя солярия

Ссылки

  1. Kuppler, R. J., et al. Potential applications of metal-organic frameworks. Coordination Chemistry Reviews. 253, 3042-3066 (2009).
  2. Hsu, C. L., et al. vertically Al-doped ZnO nanowires synthesized on ZnO:Ga/glass templates. Journal of The Electrochemical Society. 152, (2005).
  3. Maas, M. G., Rodijk, E. J. B., Maijenburg, W., ten Elshof, J. E., Blank, D. H. A. Photocatalytic segmented nanowires and single-step iron oxide nanotube synthesis: Templated electrodeposition as all-round tool. MRS Proceedings. , Boston, MA. 1-6 (2010).
  4. Mallouk, T. E., Sen, A. Powering nanorobots: Catalytic engines enable tiny swimmers to harness fuel from their environment and overcome the weird physics of the microscopic world. Scientific American. 300, 72-77 (2009).
  5. Matei, E., Ion, L., Antohe, S., Neumann, R., Enculescu, I. Multisegment CdTe nanowire homojunction photodiode. Nanotechnology. 21, (2010).
  6. Matei, E., et al. Sequential Deposition Of Multisegment Nanowires. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 5, 1067-1076 (2010).
  7. Maas, M. G., Rodijk, E. J. B., Maijenburg, A. W., Blank, D. H. A., ten Elshof, J. E. Microstructure development in zinc oxide nanowires and iron oxohydroxide nanotubes by cathodic electrodeposition in nanopores. Journal of Materials Research. 26, 2261-2267 (2011).
  8. Jiang, H. L., Singh, S. K., Yan, J. M., Zhang, X. B., Xu, Q. Liquid-Phase chemical hydrogen storage: Catalytic hydrogen generation under ambient conditions. ChemSusChem. 3, 541-549 (2010).
  9. Kubas, G. J. Hydrogen activation on organometallic complexes and H2 production, utilization, and storage for future energy. Journal of Organometallic Chemistry. 694, 2648-2653 (2009).
  10. Penner, R. M., Martin, C. R. Preparation and electrochemical characterization of ultramicroelectrode ensembles. Analytical. 59, 2625-2630 (1987).
  11. Hurst, S. J., Payne, E. K., Qin, L., Mirkin, C. A. Multisegmented one-dimensional nanorods prepared by hard-template synthetic methods. Angewandte Chemie - International Edition. 45, 2672-2692 (2006).
  12. Cui, J. B., Gibson, U. J. Electrodeposition and room temperature ferromagnetic anisotropy of Co and Ni-doped ZnO nanowire arrays. Applied Physics Letters. 87, 1-3 (2005).
  13. Lai, M., Riley, D. J. Templated electrosynthesis of zinc oxide nanorods. Chemistry of Materials. 18, 2233-2237 (2006).
  14. Zheng, M. J., Zhang, L. D., Li, G. H., Shen, W. Z. Fabrication and optical properties of large-scale uniform zinc oxide nanowire arrays by one-step electrochemical deposition technique. Chemical Physics Letters. 363, 123-128 (2002).
  15. Sima, M., Enculescu, L., Enache, M., Vasile, E., Ansermet, J. P. ZnO:Mn:Cu nanowires prepared by template method. Physica Status Solidi (B) Basic Research. 244, 1522-1527 (2007).
  16. Leprince-Wang, Y., Wang, G. Y., Zhang, X. Z., Yu, D. P. Study on the microstructure and growth mechanism of electrochemical deposited ZnO nanowires. Journal of Crystal Growth. 287, 89-93 (2006).
  17. Leprince-Wang, Y., Yacoubi-Ouslim, A., Wang, G. Y. Structure study of electrodeposited ZnO nanowires. Microelectronics Journal. 36, 625-628 (2005).
  18. Ramirez, D., Pauporte, T., Gomez, H., Lincot, D. Electrochemical growth of ZnO nanowires inside nanoporous alumina templates. A comparison with metallic Zn nanowires growth. Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science. 205, 2371-2375 (2008).
  19. Karuppuchamy, S., Nonomura, K., Yoshida, T., Sugiura, T., Minoura, H. Cathodic electrodeposition of oxide semiconductor thin films and their application to dye-sensitized solar cells. Solid State Ionics. 151, 19-27 (2002).
  20. Miao, Z., et al. Electrochemically Induced Sol-Gel Preparation of Single-Crystalline TiO2 Nanowires. Nano Letters. 2, 717-720 (2002).
  21. Otani, S., Katayama, J., Umemoto, H., Matsuoka, M. Effect of bath temperature on the electrodeposition mechanism of zinc oxide film from zinc nitrate solution. Journal of the Electrochemical Society. 153, (2006).
  22. Yoshida, T., Komatsu, D., Shimokawa, N., Minoura, H. Mechanism of cathodic electrodeposition of zinc oxide thin films from aqueous zinc nitrate baths. Thin Solid Films. , (2004).
  23. Natarajan, C., Nogami, G. Cathodic electrodeposition of nanocrystalline titanium dioxide thin films. Journal of the Electrochemical Society. 143, 1547-1550 (1996).
  24. Karuppuchamy, S., et al. Cathodic electrodeposition of TiO2 thin films for dye-sensitized photoelectrochemical applications. Chemistry Letters. , 78-79 (2001).
  25. Maijenburg, A. W., et al. Electrochemical synthesis of coaxial TiO2-Ag nanowires and their application for photocatalytic water splitting. Journal of Materials Chemistry A. 2, 2648-2656 (2014).
  26. Wu, X. J., et al. Electrochemical synthesis and applications of oriented and hierarchically quasi-1D semiconducting nanostructures. Coordination Chemistry Reviews. 254, 1135-1150 (2010).
  27. Fujishima, A., Honda, K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature. 238, 37-38 (1972).
  28. Fujishima, A., Kohayakawa, K., Honda, K. Hydrogen Production under Sunlight with an Electrochemical Photocell. Journal of The Electrochemical Society. 122, 1487-1489 (1975).
  29. Kudo, A., Miseki, Y. Heterogeneous photocatalyst materials for water splitting. Chemical Society Reviews. 38, 253-278 (2009).
  30. Navarro Yerga, R. M., Consuelo Álvarez Galván, M., del Valle, F., Villoria de la Mano, J. A., Fierro, J. L. Water splitting on semiconductor catalysts under visiblelight irradiation. ChemSusChem. 2, 471-485 (2009).
  31. Osterloh, F. E. Inorganic materials as catalysts for photochemical splitting of water. Chemistry of Materials. 20, 35-54 (2008).
  32. Khan, S. U. M., Al-Shahry, M., Ingler Jr, W. B. Efficient photochemical water splitting by a chemically modified n-TiO2. Science. 297, 2243-2245 (2002).
  33. Lin, W. C., Yang, W. D., Huang, I. L., Wu, T. S., Chung, Z. J. Hydrogen production from methanol/water photocatalytic decomposition using Pt/TiO2-xnx catalyst. Energy and Fuels. 23, 2192-2196 (2009).
  34. Ni, M., Leung, M. K. H., Leung, D. Y. C., Sumathy, K. A review and recent developments in photocatalytic water-splitting using TiO2 for hydrogen production. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 11, 401-425 (2007).
  35. Rajeshwar, K. Hydrogen generation at irradiated oxide semiconductor-solution interfaces. Journal of Applied Electrochemistry. 37, 765-787 (2007).
  36. Service, R. F. Chemistry: Catalyst boosts hopes for hydrogen bonanza. Science. 297, 2189-2190 (2002).
  37. Gupta, M., et al. Preparation and characterization of nanostructured ZnO thin films for photoelectrochemical splitting of water. Bulletin of Materials Science. 32, 23-30 (2009).
  38. He, J. H., et al. Electrical and photoelectrical performances of nano-photodiode based on ZnO nanowires. Chemical Physics Letters. 435, 119-122 (2007).
  39. Maeda, K., Domen, K. Solid solution of GaN and ZnO as a stable photocatalyst for overall water splitting under visible light. Chemistry of Materials. 22, 612-623 (2010).
  40. Yang, X., et al. Nitrogen-doped ZnO nanowire arrays for photoelectrochemical water splitting. Nano Letters. 9, 2331-2336 (2009).
  41. Ekambaram, S. Photoproduction of clean H2 or O2 from water using oxide semiconductors in presence of sacrificial reagent. Journal of Alloys and Compounds. 448, 238-245 (2008).
  42. Mohapatra, S. K., John, S. E., Banerjee, S., Misra, M. Water photooxidation by smooth and ultrathin R-Fe2O3 nanotube arrays. Chemistry of Materials. 21, 3048-3055 (2009).
  43. Best, J. P., Dunstan, D. E. Nanotechnology for photolytic hydrogen production: Colloidal anodic oxidation. International Journal of Hydrogen Energy. 34, 7562-7578 (2009).
  44. Hochbaum, A. I., Yang, P. Semiconductor nanowires for energy conversion. Chemical Reviews. 110, 527-546 (2010).
  45. Kudo, A. Recent progress in the development of visible light-driven powdered photocatalysts for water splitting. International Journal of Hydrogen Energy. 32, 2673-2678 (2007).
  46. Li, J., Zhang, J. Z. Optical properties and applications of hybrid semiconductor nanomaterials. Coordination Chemistry Reviews. 253, 3015-3041 (2009).
  47. Yi, H., Peng, T., Ke, D., Zan, L., Yan, C. Photocatalytic H2 production from methanol aqueous solution over titania nanoparticles with mesostructures. International Journal of Hydrogen Energy. 33, 672-678 (2008).
  48. Zäch, M., Hägglund, C., Chakarov, D., Kasemo, B. Nanoscience and nanotechnology for advanced energy systems. Current Opinion in Solid State and Materials Science. 10, 132-143 (2006).
  49. Zhu, J., Zäch, M. Nanostructured materials for photocatalytic hydrogen production. Current Opinion in Colloid and Interface Science. 14, 260-269 (2009).
  50. Martin, C. R. Nanomaterials: A membrane-based synthetic approach. Science. 266, 1961-1966 (1994).
  51. Nozik, A. J. Photochemical diodes. Applied Physics Letters. 30, 567-569 (1977).
  52. Bahnemann, D. W., Kormann, C., Hoffmann, M. R. Preparation and characterization of quantum size zinc oxide: A detailed spectroscopic study. Journal of Physical Chemistry. 91, 3789-3798 (1987).
  53. Maijenburg, A. W., et al. Hydrogen generation from photocatalytic silver|zinc oxide nanowires: Towards multifunctional multisegmented nanowire devices. Small. 7, 2709-2713 (2011).
  54. Maijenburg, A. W., et al. Electrodeposition of micropatterned NiPt multilayers and segmented NiPtNi nanowires. Electrochimica Acta. 81, 123-128 (2012).
  55. Masuda, H., Yada, K., Osaka, A. Self-ordering of cell configuration of anodic porous alumina with large-size pores in phosphoric acid solution. Japanese Journal of Applied Physics, Part 2: Letters. , (1998).
  56. Nielsch, K., Müller, F., Li, A. P., Gösele, U. Uniform nickel deposition into ordered alumina pores by pulsed electrodeposition. Advanced Materials. 12, 582-586 (2000).
  57. Chen, X., et al. Fabrication of sandwich-structured ZnO/reduced graphite oxide composite and its photocatalytic properties. Journal of Materials Science. 45, 953-960 (2010).
  58. Doménech, J., Prieto, A. Stability of ZnO particles in aqueous suspensions under UV illumination. Journal of Physical Chemistry. 90, 1123-1126 (1986).
  59. Fu, H., Xu, T., Zhu, S., Zhu, Y. Photocorrosion inhibition and enhancement of photocatalytic activity for ZnO via hybridization with C60. Environmental Science and Technology. 42, 8064-8069 (2008).
  60. Kislov, N., et al. Photocatalytic degradation of methyl orange over single crystalline ZnO: Orientation dependence of photoactivity and photostability of ZnO. Langmuir. 25, 3310-3315 (2009).
  61. Lei, Y., et al. Fabrication, characterization, and photoelectrocatalytic application of ZnO nanorods grafted on vertically aligned TiO2 nanotubes. Journal of Physical Chemistry C. 113, 19067-19076 (2009).
  62. Zhang, H., Zong, R., Zhu, Y. Photocorrosion inhibition and photoactivity enhancement for zinc oxide via hybridization with monolayer polyaniline. Journal of Physical Chemistry C. 113, 4605-4611 (2009).

Перепечатки и разрешения

Теги

Ag ZnO
Получение и применение фотокаталитически действующее сегментированной Ag | ZnO и коаксиальный TiO
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.