Аннотация. Представлены результаты изучения свойств фотокаталитически активной ком-позиции SrBi4-уO7-z / ½у(BiO)2СО3, где y=1,2…1,7, полученной пиролитическим синтезом из органических прекурсорных комплексов стронция и висмута с сорбитом. Установлено, что синтезированные порошковые материалы поглощают свет видимого диапазона вплоть до 500 нм за счет наличия узкозонного полупроводника SrBi4O7. Присутствие широкозонного полупроводника (BiO)2СО3 обеспечивает эффективное разделение электронно-дырочных пар. Спектры диффузного отражения композиций имеют отличия от аналогичных спектров механической смеси данных полупроводниковых фаз того же состава, что позволяет предполагать гетероструктурное строение полупроводниковой системы. Каталитические частицы, синтезированные при температуре 500 °С и содержащие 73 мас. % SrBi4 уO7-z и 27 мас. % (BiO)2СО3, обладают наибольшей активностью при фоторазложении метилена синего. Показана возможность управления оптическими свойствами и фотокаталитической активностью композиции за счет совместного формирования фазы висмутата стронция и фазы оксикарбоната висмута.

Ключевые слова: фотокатализ, полупроводники, спектроскопия диффузного отражения, висмутовые материалы, метиленовый синий

Список литературы:

1. Frank S. N., Bard A. J. Semiconductor electrodes. Photoassisted oxidations and photoelectrosynthesis at polycrystalline titanium dioxide electrodes // J. Amer. Chem. Soc. 1977. N 99. P. 4667—4675.
2. Mekprasart W., Pecharapa W. Synthesis and characterization of nitrogen-doped TiO2 and its photo-catalytic activity enhancement under visible light // Proc. of the Eco-Energy and Materials Science and Engineering Symp. 2011. Vol. 9. P. 509—514.
3. Robab Ahmadkhani, Aziz Habibi-Yangjeh. Facile ultrasonic-assisted preparation of Fe3O4/Ag3VO4 nanocomposites as magnetically recoverable visible-light-driven photocatalysts with considerable activity // J. of the Iranian Chem. Soc. 2017. Vol. 14, iss. 4. P. 863—872.
4. Zhu H., Yang B., Xu J. et al. Construction of Z-scheme type CdS-Au-TiO2 hollow nanorod arrays with enhanced photo-catalytic activity // Applied Catalysis B. 2009. Vol. 90, N 3—4. P. 463—469.
5. Quan Gu, Huaqiang Zhuang, Jinlin Long, Xiaohan An, Huan Lin, Huaxiang Lin, Xuxu Wang. Enhanced hydrogen production over C-Doped CdO photocatalyst in NaS/NaSO solution under visible light irradiation // Intern. Journal of Photoenergy. 2017. Vol. 2012.
6. Shaoqin Peng, Ran An. Zhisheng Wu, Yuexiang Li. Enhanced photocatalytic hydrogen evolution under visible light over Cd x Zn1−x S solid solution by ruthenium doping // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. 2012. Vol. 107, iss. 1. P. 105—113.
7. Юхин Ю. М., Михайлов Ю. И. Химия висмутовых соединений и материалов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 360 с.
8. Slikkerveer A., de Wolff F. Toxicity of bismuth and its compounds // Toxicol. Met. 1996. N. 2. P. 439—454.
9. Chongjun Wang, Zaiwang Zhao, Bin Luo, Min Fu, Fa Dong. Tuning the morphological structure and photocatalytic activity of nitrogen-doped (BiO)2CO3 by the hydrothermal temperature, corporation // J. of Nanomaterials. 2014. Vol. 2014.
10. Xing’an Dong, Wendong Zhang, Wen Cui,a Yanjuan Sun, Hongwei Huang, Zhongbiao Wu, Fan Dong. Pt Quantum pots deposited on N-doped (BiO)2CO3: Enhanced visible light photocatalytic NO removal and reaction pathway // Catalysis Science & Technology. 2017. Iss. 6.
11. Wang Y. J., He Y. M., Li T. T., Cai J., Luo M. F., Zhao L. H. Photocatalytic degradation of methylene blue on CaBi6O10/Bi2O3 composites under visible-light // J. Chem. Eng. 2012. N 189—190. P. 473—481.
12. Kanlaya Pingmuang, Natda Wetchakun, Wiyong Kangwansupamonkon, Kontad Ounnunkad, Burapat Inceesungvorn, Sukon Phanichphant. Photocatalytic mineralization of organic acids over visible-light-driven Au/BiVO4 photocatalyst // Intern. Journal of Photoenergy. 2013. Vol. 2013.
13. Пат. 2595343 РФ. Способ получения фотокатализатора на основе висмутата щелочноземельного металла и способ очистки воды от органических загрязнителей фотокатализатором / А. В. Штарева, Д. С. Штарев, К. С. Макаревич, М. В. Перегиняк.
14. Roth R. S., Rawn C. J., Burton B. P., Beech F. Phase equilibria and crystal chemistry in portions of the system SrO-CaO-Bi203-CuO. Part II—the system SrO-Bi203-CuO // J. Research National Inst. of Standards and Technology. 1990. N 95. P. 291.
15. Зайцев А. В., Каминский О. И., Макаревич К. С., Пячин С. А., Автоматизированный комплекс для исследования сорбционной и фотокаталитической активности с объединенной реакционной и измерительной частью // Сб. науч. сообщений (ДВГУПС). 2017. № 22. С. 57—63.