Разработка и исследование перспективных полупроводниковых катализаторов на основе допированного SnO2 и композитов SnO2/TiO2 для процессов фотоэлектрокаталитического преобразования солнечной энергии

Стремительный рост населения планеты привел к постоянно растущему спросу на энергию. Фото(электро) - каталитические (ФЭ) методы являются перспективными и экологически чистым методами преобразования возобновляемой энергии солнечного света в энергию, используемую в различных целях, например, для синтеза или разложения органических соединений, получения водорода и др. В качестве ФЭ катализаторов большое внимание привлекают оксиды металлов благодаря своей превосходной химической стабильности, подходящему расположению краев полос, низкой стоимости. Основными недостатками используемых полупроводниковых оксидов является высокая скорость рекомбинации фотогенерированных зарядов и отсутствие поглощения света в видимой области. Для повышения эффективности фотокатализаторов в данном проекте планируется разработка и исследование новых материалов на основе диоксида олова, легированного сурьмой и металлическим оловом, а также гетероструктур и твердых растворов SnO2/TiO2. Несмотря на ряд преимуществ SnO2 (высокая подвижность носителей заряда, фотохимическая стабильность и др.) его использование в качестве (фото)электрокатализатора окисления органических веществ мало изучено. Основной идеей проекта является использование электрохимических методов и подходов как для повышения эффективности фотокатализаторов в процессах окисления за счет варьирования электрохимического потенциала катализатора, так и для определения положения валентной зоны и зоны проводимости полученных материалов. Мы полагаем, что использование новых материалов и предложенные подходы в фотокаталитических процессах в условиях электрохимического контроля потенциала позволят значительно повысить эффективность реакций полного или частичного окисления органических веществ в целях их удаления из природных вод, а также получения ценных химических продуктов.