Cоздан двухслойный фотокатализатор для очистки воды и воздуха, работающий под видимым светом

Исследователи межкафедральной научной лаборатории «Перспективные наноматериалы, покрытия и устройства электроники» ПГУ предложили создавать фотокатализаторы на основе двухслойной гетероструктуры SiO₂-SnO₂/ZnO:Ag с повышенной фотокаталитической активностью. Эффективными при солнечном свете их делает именно двухслойная пористая структура. Главная сложность заключалась в том, чтобы «заставить» работать не только верхний слой, но и нижний.

Как пояснила Надежда Якушова, в классических однослойных фотокатализаторах, изготовленных на подложке, в реакции участвует только поверхность материала. Молекулы загрязнителя не добираются до объема и нижних слоев. В ПГУ верхний слой сделали пористым. Благодаря порам молекулы загрязнителя проникают глубже и взаимодействуют с нижним слоем. Работать в широком спектре видимого света позволяет включение серебра в состав компонентов для фотокатализатора. Этот химический элемент помогает «сдвинуть» чувствительность материала и решает ряд дополнительных задач.

Нижний слой выполнен на основе диоксида олова и диоксида кремния. Как отмечает ведущий научный сотрудник лаборатории доцент Андрей Карманов, диоксид олова сам по себе не считается эффективным фотокатализатором. «Однако в комбинации с диоксидом кремния, играющим роль каркаса, и верхним слоем на основе пористого оксида цинка, он становится эффективным», — пояснил ученый.