Створення сучасних матеріалів, що забезпечують використання сонячного випромінювання як невичерпного джерела відновлюваної та екологічно чистої енергії - одне з найбільш актуальних завдань матеріалознавства. Наукові дослідження в напрямку вирішення цього важливого завдання показали доцільність використання фотокаталітичних процесів за участю напівпровідникових систем. Один із найбільш відомих каталізаторів діоксид титану TiO2 має фотоактивність тільки в ультрафіолетовій області спектра, що істотно обмежує його використання. Застосування каталізатора на основі недопованого графітоподібного нітриду вуглецю g-C3N4 або композиту g-C3N4/TiO2 надає можливість використовувати тільки частину видимого спектра сонячного випромінювання (з довжиною хвилі менше 460 нм). Встановлено, що допування нітриду вуглецю киснем значно покращує його фотокаталітичні властивості. Таким чином, для підвищення фотокаталітичної активності напівпровідникового фотокаталізатора хорошою стратегією є поєднання O-допованого g-C3N4 (O-g-C3N4) з рутилом TiO2. Новий композитний матеріал O-g-C3N4/TiO2 синтезовано газофазним методом за допомогою осадження O-допованого g-C3N4 на частинкі порошку рутилу за особливих реакційних умов піролізу меламіну. Отримання бінарного композиту O-g-C3N4/TiO2 підтверджено різними аналітичними методами, включаючи рентгенівську порошкову дифракцию, інфрачервону спектроскопію з Фур'є-перетворенням, рентгенівську фотоелектронну спектроскопію і спектри дифузного відбиття в ультрафіолетовому та видимому діапазонах. Встановлено, що в спектрах поглинання порошків O-g-C3N4/TiO2 спостерігається батохромний зсув довгохвильового краю смуги фундаментального поглинання (до 600 нм) відносно смуги поглинання g-C3N4/TiO2 (~ 460 нм). В результаті фоточутливість O-g-C3N4/TiO2 спостерігається в значній частині видимої області спектра, а ширина забороненої зони синтезованого продукту становить менше 2,4 проти 2,7 еВ для недопованого g-C3N4 або g-C3N4/TiO2. Одностадійний метод створення гетероперехідної структури - композиту O-g-C3N4/TiO2 може бути використаний як економічно вигідний спосіб уникнути недоліків кожного компонента і реалізувати синергетичний ефект в сприянні генерації і розподілу носіїв заряду, таким чином посилюючи фотокаталітичну активність матеріалу для більш ефективного використання сонячної енергії.

• Силенко Петро Митрофанович (фізико-математичні науки)
• Губарені Надія Іванівна (хімічні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"