Особливості технологічного синтезу та властивості матеріалів на основі ZnO-Cd для фотокаталітичного застосування. Огляд

Abstract

У цьому огляді узагальнено поточний стан матеріалів на основі ZnO-Cd для фотокаталітичних застосувань. Розглядаються відповідні технологічні методи синтезу, такі як імпульсне лазерне осадження, магнетронне розпилення, електроосадження, золь-гель, металоорганічне хімічне осадження з парової фази, випаровування, розпилювальний піроліз, а також останні розробки в ефективній та відтворюваній технології синтезу нано- та мікроструктурованого оксиду цинку, обговорюються леговані кадмієм тверді розчини Zn1-xCdxO для фоторозпаду молекул органічних забруднювачів. Технологія синтезу та рівень легування кадмієм істотно впливає на структуру та морфологію оксиду цинку і, як наслідок, на оптичні та фотокаталітичні властивості. Показники добротності, теоретичні обмеження та раціональний контроль концентрації легуючої домішки кадмію необхідні для створення матеріалу зі збалансованими оптичними властивостями та фотокаталітичною активністю. Нарешті, важливість легування ZnO ізовалентною домішкою Cd значно покращує його фотокаталітичні властивості за рахунок звуження забороненої зони, зниження швидкості рекомбінації електронно-діркових пар, що підвищує ефективність просторового розділення зарядів, утворення активних оксидних радикалів і збільшення питомої поверхні. Таким чином, матеріали на основі ZnO-Cd є найбільш перспективними фотокаталітичними матеріалами для органічних забруднювачів.