Catalizatorii foto prezintă promisiuni în crearea suprafețelor de auto-curățare și dezinfectarea agenților EurekAlert
O lucrare comună a Universității Federale Kazan, a Institutului de Cataliză Boreskov și a Universității Ruse de Petrol și Gaz a fost publicată în Chemistry - A European Journal.
Universitatea Federală din Kazan
IMAGINE: Ilustrația generării de hidrogen din soluția de electroliți în lumină vizibilă mai mult
Credit: Universitatea Federală din Kazan
Echipa a produs și a studiat noi fotocatalizatori activi pe bază de nanotuburi de aluminosilicat natural cu puncte cuantice de sulfură de cadmiu stabilizate pe suprafața lor sintetizate prin auto-asamblare.
Co-autor, cercetător asociat principal al Laboratorului Bionanotehnologiei (Universitatea Federală din Kazan), Rawil Fakhrullin explică: „Punctele cuantice sunt nanoparticule semiconductoare cu dimensiuni de până la 10 nanometri, cu proprietăți optice unice. Au găsit aplicații în multe industrii, inclusiv fotonică, tehnologia senzorilor, și biomedicină. Un studiu comun a arătat că utilizarea nanotuburilor de aluminosilicat natural ca purtători de puncte cuantice de sulfură de cadmiu face posibilă crearea fotocatalizatorilor eficienți și cu nivel scăzut de toxicitate, care sunt activi sub radiații vizibile. "
Fotocatalizatorii studiați sunt nanotuburi cu un diametru interior de până la 20 nanometri, la suprafața și în interiorul cărora se formează aproximativ 50 de nanoparticule de sulfură de cadmiu, dopate cu ruteniu ca co-catalizator. Acest metal inert este utilizat în electronică și ca catalizator și aditiv anticoroziv.
„Am dezvoltat o metodă de auto-asamblare a nanoparticulelor pe suprafața nanotuburilor naturale, care a fost utilizată pentru a sintetiza puncte cuantice de sulfură de cadmiu. Aplicarea sa a făcut posibilă creșterea randamentului cuantic al reacției de evoluție a hidrogenului de la soluții apoase la Am ales ruteniul ca co-catalizator. Se știe că adăugarea unor cantități mici de ruteniu duce la o creștere a activității acestor fotocatalizatori de zeci și sute de ori. Utilizarea sa a făcut posibilă prevenirea proceselor secundare de redistribuire a sarcinii și reacții care reduc cantitatea de hidrogen în evoluție. Este interesant de observat că stabilitatea acestor sisteme fotocatalitice este influențată în mare măsură de raportul sulf-cadmiu dintr-o nanoparticulă de sulfură; la atingerea unei anumite valori, stabilitatea sistemului scade brusc, " spune Anna Stavitskaya, angajată a Universității Ruse de Petrol și Gaz.