Кинетика и катализ, 2021, T. 62, № 4, стр. 437-445

Новые композитные фотокатализаторы на основе твердых растворов сульфидов кадмия и цинка, диоксида титана и платины для фотокаталитического восстановления углекислого газа парами воды под воздействием видимого света

Д. В. Марковская a, М. Н. Люлюкин a, А. В. Журенок a, Е. А. Козлова a*

a ФГБУН ФИЦ “Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН”
630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 5, Россия

* E-mail: kozlova@catalysis.ru

Поступила в редакцию 12.01.2021
После доработки 10.03.2021
Принята к публикации 11.03.2021

Аннотация

В ходе работы были синтезированы и охарактеризованы методом рентгенофазового анализа (РФА) и спектроскопии диффузного отражения (СДО) фотокатализаторы Cd1– xZnxS/TiO2. Каталитические свойства полученных образцов были исследованы в реакции фотокаталитического восстановления углекислого газа парами воды под действием излучения видимого диапазона (400–510 нм, максимальная интенсивность излучения наблюдается при длине волны 450 нм). Наибольшую каталитическую активность продемонстрировали 20%Cd0.7Zn0.3S/TiO2 и 50%Cd0.7Zn0.3S/TiO2. Было изучено влияние порядка нанесения компонентов Pt, Cd0.7Zn0.3S и TiO2 на эффективность фотокаталитических процессов. Самые высокие значения скоростей реакции были получены на фотокатализаторе 50%Cd0.7Zn0.3S/1%Pt/TiO2 и составили 4.2 мкмоль ч–1 г–1 монооксида углерода, 0.6 мкмоль ч–1 г–1 метана.

Ключевые слова: фотокатализ, восстановление диоксида углерода, диоксид титана, Cd1– xZnxS, платина, видимое излучение

DOI: 10.31857/S0453881121040109

Список литературы

  1. Owusu P.A., Asumadu – Sarkodie // Cogent Eng. 2016. V. 3. P. 1167990-1.

  2. Shehzad N., Tahir M., Johari K., Murugesan T., Hussain M. // J. CO2 Util. 2018. V. 26. P. 98.

  3. Wang W., Nemani R. // Adv. Atmos. Sci. 2016. V. 33. P. 247.

  4. Liu Y., Guo L., Yan W., Liu H. // J. Power Sources. 2006. V. 159. P. 1300.

  5. Краснякова Т.В., Юрчило С.А., Моренко В.В., Носолев И.К., Глазунова Е.В., Хасбулатов С.В., Вербенко И.А., Митченко С.А. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 3. С. 359.

  6. Jain A., Ameta C. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 2. С. 246.

  7. An C.W., Liu T., Zhang D.F., Yan J.S. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 6. С. 818.

  8. Li Q., Meng H., Zhou P., Zheng Y., Wang J., Yu J., Gong J.R. // ACS Catal. 2013. V. 3. P. 882.

  9. Kozlova E.A., Lyulyukin M.N., Markovskaya D.V., Selischev D.S., Cherepanova S.V., Kozlov D.V. // Photochem. Photobio. S. 2019. V. 18. P. 871.

  10. Sakthivel S., Shankar M.V., Palanichamy M., Arabindoo B., Bahnemann D., Murugesan V. // Water Res. 2004. V. 38. P. 3001.

  11. Куренкова А.Ю., Козлова Е.А., Каичев В.В. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 6. С. 812.

  12. Воронцов А.В., Козлова Е.А., Бесов А.С., Козлов Д.В., Киселев С.А., Сафатов А.С. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 6. С. 829.

  13. Shi J.-W., Yan X., Cui H.-J., Zong X., Fu M.-L., Chen S., Wang L. // J. Mol. Catal. A. Chem. 2012. V. 356. P. 53.

  14. Lyulyukin M.N., Kurenkova A.Y., Bukhtiyarov A.V., Kozlova E.A. // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 192.

  15. Kozlova E.A., Gribov E.N., Kurenkova A.Y., Cherepanova S.V., Gerasimov E.Y., Kozlov D.V. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 23589.

  16. Cherepanova S.V. // J. Struct. Chem. 2012. V. 53. P. 109.

  17. Tryba B., Piszcz M., Morawski A.V. // Int. J. Photoenergy. 2009. V. 2009. P. 297319-1.

  18. Ding L., Yang S., Liang Z., Qian X., Chen X., Cui H., Tian J. // J. Colloid Interface Sci. 2020. V. 567. P. 181.

  19. Krysova H., Zlamalova M., Tarabkova H., Jirkovsky J., Frank O., Kohout M., Kavan L. // Electrochim. Acta. 2019. V. 321. P. 134685.

  20. Любина Т.П., Козлова Е.А. // Кинетика и катализ. 2012. Т. 53. № 2. С. 197.

  21. Antoniadou M., Daskalaki V.M., Balis N., Kondarides D.I., Kordulis C., Lianos P. // Appl. Catal. B: Environ. 2011. V. 107. P. 188.

  22. Liu L., Guo D., Cui W., Hu J., Lianga Y. // J. Wuhan Univ. Technol. Mater. Sci. Ed. 2015. V. 30. P. 928.

  23. Baykul M.C., Orhan N. // Thin Solid Films. 2010. V. 518. P. 1925.

  24. Yoon H.J., Yang J.H., Park S.J., Rhee S.C., Sohn Y. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 536. P. 147753.

  25. Devi P., Singh J.P. // J. CO2 Util. 2021. V. 43. P. 101376.

  26. Zhu Z., Liu X., Bao C., Zhang K., Song C., Xuan Y. // Energy Convers. Manag. 2020. V. 222. P. 113236-1.

  27. Zhang H., Li Y., Wang J., Wu N., Sheng H., Chen C., Zhao J. // Appl. Catal. B: Environ. 2021. V. 284. P. 119692.

  28. Zhao X., Zhang G., Zhang Z. // Environ. Int. 2020. V. 136. P. 105453-1.

  29. Nabisreutinger S.N., Schmidt-Mende L., Stolarczyk G.K. // Angew. Chem. Int. Ed. 2013. V. 52. P. 7372.

  30. Nasir J.A., Rehman Z., Shah S.N.A., Khan A., Butler I.S., Catlow C.R.A. // J. Mater. Chem. A. 2020. V. 8. P. 20752.

Дополнительные материалы отсутствуют.