Właściwości fotokatalityczne nanokompozytów CdS/TiO2

Nanokompozyty CdS/TiO2 otrzymano poprzez zmieszanie komercyjnego nanoproszku TiO2 P25 z proszkiem CdS, który zsyntezowano metodą strącania osadu. Z przeprowadzonych badań wynika, że powierzchnia właściwa proszków (SSA) zmienia się w szerokim zakresie od 49,5 m2•g-1 dla TiO2 aż do 145,4 m2•g-1 dla CdS. Porównanie rozmiarów cząstek na podstawie analizy rozkładu wielkości ziaren przeprowadzonej metodą dynamicznego rozpraszania światła (DLS) oraz obserwacji obrazów uzyskanych metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) wykazało, że materiały są zaglomerowane. Dyfrakcja promieniowania X (XRD) sugeruje, że siarczek kadmu krystalizuje jako mieszanina faz regularnej i heksagonalnej. Spektralna zależność współczynnika odbicia światła wykazała w przypadku nanokompozytów obecność krawędzi absorpcji podstawowej charakterystycznych dla TiO2 i CdS. Aktywność fotokatalityczna nanoproszków CdS/TiO2 w świetle UV-vis badana była poprzez rozkład oranżu metylowego (MO). Wyniki pomiarów wykazały, że następuje znacząca poprawa aktywności fotokatalitycznej w zakresie światła widzialnego dla nanokompozytów TiO2/CdS w porównaniu z czystymi nanoproszkami TiO2 lub CdS.

---

CdS/TiO2 nanocomposites were prepared as a mixture of commercially available TiO2 P25 nanopowder with CdS nanopowder which has been synthesised with the use of the precipitation method. Based on the measurements it has been found that the specific surface area (SSA) changed in a wide range from 49.5 m2•g-1 up to 145.4 m2•g-1 for TiO2 and CdS, respectively. Particle size distributions obtained by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM) images revealed agglomeration. X-ray diffraction patterns (XRD) suggested crystallization of CdS as a mixture of two phases: cubic and hexagonal. In the case of nanocomposites, spectral dependence of diffused reflectance spectra exhibited the presence of fundamental absorption edges being characteristic for both CdS and TiO2. Photocatalytic activity of CdS/TiO2 in the UV-vis light was tested with the use of methyl orange (MO). Based on the photocatalytic experiment it is concluded that the photocatalytic activity of the TiO2/CdS mixture has been significantly improved in comparison with pure TiO2 or CdS nanopowders.