Właściwości fotochemiczne oraz fotoelektrochemiczne półprzewodników szerokopasmowych domieszkowanych janami metali przejściowych

Tlenek tytanu(IV) jest bardzo popularnym półprzewodnikiem szerokopasmowym i często stosowanym jako katalizator w wielu procesach. Posiada on właściwości, które umożliwiają mu pełnienie roli fotokatalizatora w reakcjach. Jednak ze względu na dosyć szeroką przerwę wzbronioną tlenek tytanu(IV) wykazuje aktywność tylko dla promieniowania ultrafioletowego. Zastosowanie modyfikacji powierzchniowej tlenkiem kobaltu, spowodowało poszerzenie zakresu fotoaktywności fotokatalizatora na zakres światła widzialnego. W celu sprawdzenia wpływu obecności jonu kobaltu(II) na własciwości fotokatalityczne TiO2, zsyntetyzowano odpowiedni materiał, a następnie poddano go badaniom takim jak pomiary widm refleksyjnych, dyfraktometrii proszkowej (XRD), pomiary fotoaktywności oraz fotoelektrochemiczne. Uzyskane wyniki potwierdziły poszerzenie zakresu fotoaktywności tlenku tytanu(IV) pod wpływem zastosowanego modyfikatora.

Titanium(IV) oxide is a very popular semiconductor and it is often used as catalyst in many processes. It has properties which allow TiO2 to play a role of photocatalyst in reactions. However, titanium(IV) oxide has wide band-gap and because of that it shows photoactivity only under ultraviolet radiation. Surface modification with cobalt oxide caused broadening of the spectral range of photoactivity of TiO2 toward visible range of light. In order to verify the effect of the presence of cobalt(II) ions on photocatalytic properties of TiO2 various materials were synthesized and examined by diffuse reflectance spectra measurements, X-ray diffraction, photoactivity and photoelectrochemical measurements. The obtained results confirmed improvement of the photoactivity of titanium(IV) oxide within visible range of light upon modification.