Influence of production method on the structure and photocatalytic activity of CeO2/Au nanocomposite

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Two methods for preparing mesoporous CeO2/Au nanocomposites were compared: template synthesis and photochemical modification of fibrous cerium(IV) oxide with gold nanoparticles. The composition, structure, morphology of the obtained nanocomposites, as well as the specific surface area and pore size distribution were studied by a complex of physicochemical methods: X-ray phase analysis, X-ray spectral microanalysis, scanning electron microscopy, low-temperature nitrogen adsorption, and electron spectroscopy. The catalytic properties of the obtained nanocomposites were studied in methyl orange photodegradation reactions. It is shown that the CeO2/Au catalyst obtained by the photochemical modification method has the highest photocatalytic activity both under the action of UV and visible light.

About the authors

E. I. Isaeva

Herzen State Pedagogical University of Russia

Email: katiavolkova@yandex.ru

A. A. Sizova

Herzen State Pedagogical University of Russia

T. B. Boitsova

Herzen State Pedagogical University of Russia

M. V. Staritsyn

Central Research Institute of Structural Materials “Prometheus”, National Research Center “Kurchatov Institute”

M. L. Fedoseev

Central Research Institute of Structural Materials “Prometheus”, National Research Center “Kurchatov Institute”

References

  1. Завьялова У.Ф., Барбашова П.С., Лермонтов А.С., Шитова Н.Б., Третьяков В.Ф., Бурдейная Т.Н., Лунин В.В., Дроздов В.А., Яшник С.А., Исмагилов З.Р., Цырульников П.Г. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. Вып. 1. С. 171
  2. Zav'yalova U.F., Lermontov A.S., Tret'yakov V.F., Burdeinaya T.N., Lunin V.V., Barbashova P.S., Shitova N.B., Drozdov V.A., Tsyrul'nikov P.G., Yashnik S.A., Ismagilov Z.R. // Kinetics Catal. 2007. Vol. 48. N 1. P. 162. doi: 10.1134/S0023158407010211
  3. Иванов В.К., Щербаков А.Б., Баранчиков А.Е., Козик В.В. Нанокристаллический диоксид церия: свойства, получение, применение. Томск: Изд. Томск. унив., 2013. 284 c.
  4. Pong W.Y., Chang H.Y., Liang C.H., Chen H.I. // Adv. Mater. Res. 2007. Vol. 15. P. 553. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMR.15-17.553' target='_blank'>www.scientific.net/AMR.15-17.553
  5. Mi R., Li D., Hu Z., Yang R.T. // ACS Catal. 2021. Vol. 11. N 13. P. 7876. doi: 10.1021/acscatal.1c01981
  6. Tang H., Zhang W., Meng Y., Xie B., Ni Z., Xia S. // Mater. Res. Bull. 2021. Vol. 144. P. 111497. doi: 10.1016/j.materresbull.2021.111497
  7. Kravtsov A.A., Blinov A.V., Nagdalian A.A., Grozdenko A.A., Golik A.B., Pirogov M.A., Kolodkin M.A., Alharbi N.S., Kadaikunnan S., Thiruvengadam M., Shariati M.A. // Micromachines. 2023. Vol. 14. N 3. P. 694. doi: 10.3390/mi14030694
  8. Fandi Z., Ameur N., Brahimi F. T., Bedrane S., Bachir R. // J. Environ. Chem. Eng. 2020. Vol. 8. N 5. P. 104346. doi: 10.1016/j.jece.2020.104346
  9. Pu X., Wang C., Chen X., Jin J, Li W., Chen F. // Front. Mater. 2021. Vol. 8. P. 776817. doi: 10.3389/fmats.2021.776817
  10. Dong Y., Luo J., Li S., Liang C. // Catal. Commun. 2020. Vol. 133. P. 105843. doi: 10.1016/j.catcom.2019.105843
  11. Jiang D., Wang W., Sun S., Zhang L., Zheng Y. // ACS Catal. 2015. Vol. 5. N 2. P. 613. doi: 10.1021/cs501633q
  12. Khan M.M., Ansari S.A., Ansari M.O., Min B.K., Lee J., Cho M.H. // J. Phys. Chem. (C). 2014. Vol. 118. N. 18. P. 9477. doi: 10.1021/jp500933t
  13. Nath M.P., Biswas S., Nath P.,Choudhury B. // Langmuir. 2022. Vol. 38. N 24. P. 7628. doi: 10.1021/acs.langmuir.2c01056
  14. Liu J., Zhang L., Sun Y., Luo Y. // Nanomaterials. 2021. Vol. 11. Р. 1104. doi: 10.3390/nano11051104
  15. Huang P.X., Wu F., Zhu B.L., Gao X.P., Zhu H.Y., Yan T.Y., Huang W.P., Wu S.H., Song D.Y. // J. Phys. Chem. (B). 2005. Vol. 109. N 41. P. 19169. doi: 10.1021/jp052978u
  16. García-López El., Abbasi Z., Parrino F., La Parola V., Liotta L.F., Marci G. // Catalysts. 2021. Vol. 11. N 12. P. 1467. doi: 10.3390/catal11121467
  17. Lolli A., Amadori R., Lucarelli C., Cutrufello M.G., Rombi E., Cavani F., Albonetti S. // Micropor. Mesopor. Mater. 2016. Vol. 226. P. 466. doi: 10.1016/j.micromeso.2016.02.014
  18. Kunming J.A., Zhang H., Wencui L. // Chin. J. Catal. 2008. Vol. 29. N 11. P. 1089. doi: 10.1016/S1872-2067(09)60006-1
  19. Cui Z., Wang W., Zhao C., Chen C., Han M., Wang G., Zhang Y., Zhang H., Zhao H. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2018. Vol. 10. N 37. P. 31394. doi: 10.1021/acsami.8b10705
  20. Стадниченко А.И., Славинская Е.М., Федорова Е.А., Гончарова Д.А., Зайковский В.И., Кардаш Т.Ю., Светличный В.А., Бронин А.И. // ЖСХ. 2021. Т. 62. № 12. С. 2039. doi: 10.26902/JSC_id84790
  21. Stadnichenko A.I., Slavinskaya E.M., Fedorova E.A., Zaikovskii V.I., Kardash T.Y., Boronin A.I., Goncharova D.A., Svetlichnyi V.A. // J. Struct. Chem. 2021. Vol. 62. N 12. P. 1918. doi: 10.1134/S0022476621120118
  22. Волков А.А., Бойцова Т.Б., Стожаров В.М., Исаева Е.И. // ЖОХ. 2020. Т. 90. Вып. 2. С. 308. doi: 10.31857/S0044460X20020183
  23. Volkov А.А., Boitsova T.B., Stozharov V.M., Isaeva E.I. // Russ. J. Gen. Chem. 2020. Vol. 90. N 2. P. 277. doi: 10.1134/S1070363220020188
  24. Исаева Е.И., Гурьев Н.В., Бойцова Т.Б., Пронин В.П., Старицын М.В., Федосеев М.Л. // ЖОХ. 2022. Т. 92. Вып. 10. С. 1603
  25. Isaeva E.I., Gur'ev N.V., Boitsova T.B., Pronin V.P., Staritsyn M.V., Fedoseev M.L. // Russ. J. Gen. Chem. 2022. Vol. 92. N 10. P. 1972. doi: 10.1134/S1070363222100115
  26. Plakhova T.V., Romanchuk A.Y., Butorin S.M., Konyukhova A.D., Egorov A.V., Shiryaev A.A., Baranchikov A.E., Dorovatovskii P.V., Huthwelker T., Gerber E., Bauters S., Sozarukova M.M., Scheinost A.C., Ivanov V.K., Kalmykov S.N., Kvashnina K.O. // Nanoscale. 2019. Vol. 11. N 39. P. 18142. doi: 10.1039/C9NR06032D
  27. Ceylan Ö., Van Landuyt L., Rahier H., De Clerck K. // J. Cellulose. 2013. Vol. 20. P. 1603. doi: 10.1007/s10570-013-9936-0
  28. Otto K., Oja Acik I., Krunks M., Tõnsuaadu K., Mere A. // J. Thermal Anal. Calorim. 2014. Vol. 118. P. 1065. doi: 10.1007/s10973-014-3814-3
  29. Гиль Д.О., Долгополова Е.А., Шекунова Т.О., Садовников А.А., Иванова О.С., Иванов В.К., Третьяков Ю.Д. // Наносистемы: физика, химия, математика. 2013. Т. 4. № 1. С. 78.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».