Paramagnetic and Photocatalytic Properties of C-S co-Doped TiO2 Nanocatalysts

Abstract

Досліджено парамагнітні та фотокаталітичні властивості нанокаталізаторів TiO2, допованих C-S. Встановлено, що у вуглець-допованих каталізаторів з різним вмістом сірки наявні парамагнітні центри, що відносять до обірваних зв’язків у графітових структурах, інтенсивність їх ліній різко знижувалась після фотокаталітичної реакції. ЕПР сигнали Ti3 + центрів не було виявлено. Показано, що збудження світлом зразків ТіО2, незалежно від допування (типу і кількості), у смугу поглинання не призводить до появи люмінесценції, таким чином рекомбінація зарядів відбувається лише безвипромінювальним шляхом, частина якого проявляється у фотокаталізі, тоді як інша частина зарядів захоплюється/деактивується дефектами/пастками. Композитні зразки виявили підвищену фотокаталітичну активність в деструкції сафраніна T при УФ та видимому опроміненні порівняно з чистим TiO2.

The paramagnetic and photocatalytic properties of C-S co-doped TiO2 nanocatalysts were investigated. It was established, that the carbon-doped catalysts with different sulfur content show the presence of paramagnetic centers, referred to the dangling bonds in graphitized structures, intensities of this lines were drastically lowered after photocatalytic reaction. The ESR signals from Ti3+ centers were not detected. It was showed, that the light excitation of samples, regardless of doping (type and quantity), in the absorption band did not lead to the appearance of luminescence, so the recombination of charges occurs only in a non-radiation way, part of which reveals in photocatalysis, while the other part of the charges is captured/deactivated by defects/traps. Composite samples showed enhancement of the photocatalytic activity in the destruction of safranine T under UV irradiation as compared to pure TiO2.