Фотоиндуцированные процессы на поверхности полупроводниковых слоистых соединений A(V) B(VI} C(VII) : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Е. А. Стрельцов

Abstract

Объекты исследования - слои и водные суспензионные системы полупроводниковых BiOBr и BiSI, фотоиндуцированные процессы, которые протекают на поверхности слоистых кристаллитов. Цель НИР заключалась в разработка методик электрохимического и химического синтеза наноструктурированных слоев слоистых полупроводниковых соединений (BiOBr и BiSI), изучении их основных фотоэлектрохимических, оптических и физических свойств. Методы работы: рентгенодифракционный анализ, спектроскопия комбинационного рассеяния света, сканирующая электронная микроскопия, линейная вольтамперометрия при периодическом освещении, спектроскопия фототока, метод индуцированных светом динамических дифракционных решеток (light induced transient grating method), спектроскопия поглощения. В результате созданы методы электрохимического, электрофоретического и химического осаждения слоев слоистых полупроводников BiOBr и BiSI на проводящих подложках; установлено влияние ориентации пластинчатых кристаллитов BiOBr относительно проводящей подложки на знак и квантовую эффективность фототока, являющееся следствием анизотропии зарядового транспорта в слоистой структуре полупроводника; проведен анализ корреляции между мезопористой структурой порошка (размером и удельным объемом мезопор) и фотокаталитической активностью водных суспензионных систем на его основе в реакции разложения органического красителя родамина Б; установлена высокая квантовая эффективность анодных фотоиндуцированных процессов (достигает 55 %) в растворах, содержащих различные восстановители, для игольчатых кристаллитов BiSI, проявляющих свойства полупроводника n-типа; обнаружен эффект значительного сдвига потенциала начала генерации анодного фототока в область более катодных потенциалов в сульфидсодержащих электролитах. Данный эффект, позволяющий увеличивать эффективность транспорта фотоэлектронов во внешнюю цепь, а также фотокоррозионная стабильность и малая ширина запрещенной зоны (1,57 эВ) определяют перспективность использования BiSI в фотоэлектрохимических преобразователях солнечной энергии. Области применения: фотовольтаические устройства, фотокатализ, новые светочувствительные материалы.