Раєвська О. Є. Фотокаталітичне та каталітичне окиснення сіркувмісних іонів киснем за участю нанорозмірних частинок CdS та CuS

Синтезовано нанорозмірні частинки CdS з квантово-розмірними ефектами, досліджено їх спектрально-оптичні властивості та поведінку в умовах стаціонарного та імпульсного опромінення. На підставі аналізу спектрів поглинання колоїдів CdS визначено основні характеристики наночастинок, зокрема їх середній розмір, ширину зобороненої зони, потенціали дозволених зон, силу осцилятора першого екситонного переходу. Показано, що в умовах імпульсного опромінення в диференційних спектрах поглинання колоїдів CdS спостерігаються смуги нестаціонарного знебарвлення, зумовлені накопиченням на наночастинках напівпровідника надлишкових електронів. Визначено кінетичні закономірності релаксації нестаціонарнх сигналів, запропоновано схеми механізмів цих процесів. Встановлено, що наночастинки CdS є ефективними фотокаталізаторами окиснення гідросульфід- та сульфіт-іонів киснем, детально досліджено кінетичні закономірності цих процесів. Показано, що ці реакції відбуваються за радикально-ланцюговим механізмом, виведено кінетичні рівняння досліджених процесів. У випадку гідросульфід-іонів встановлено, що процес окиснення може, окрім перебігу реакції в об'ємі за радикально-ланцюговим механізмом, відбуватись також на поверхні наночастинок CdS при взаємодії фотогенерованих дірок валентної зони напівпровідника з адсорбованими іонами HS-. Синтезовано наночастинки CuS, яким притаманні квантово-розмірні ефекти, досліджено їх оптичні властивості у видимій та ближній ІЧ ділянках спектру, побудовано кореляційну залежність між шириною забороненої зони наночастинок CuS та їх середнім розміром. Встановлено, що наночастинки CuS є ефективними каталізаторами окиснення гідросульфід-іонів метилвіологеном та молекулярним киснем. Показано, що окиснення гідросульфід-іонів киснем відбувається за радикально-ланцюговим механізмом.