Фотолюминесцентные и каталитические свойства гамма-активированных наночастиц ZnO

Abstract

На примере модельной реакции исследована конверсия метанола на γ-активированных ночастицах ZnO при комнатной температуре. Активация наночастиц ZnO тормозным γ-излучением осуществлялась на сильноточном электронном ускорителе ННЦ ХФТИ при энергии электронов 22 МэВ и токе 500 мкА. Методами γ-спектрометрии, рентгеновской дифрактометрии и ИК-спектроскопии изучены элементный состав, кристалличность и характер межмолекулярного взаимодействия в образцах ZnO. Проанализированы особенности структурных превращений в γ-активированном ZnO и показано, что в его структуре не произошло существенных изменений: наночастицы ZnO сохраняют монофазность и кристалличность исходного состояния. Эффекты фотолюминесценции ZnO объяснены на диаграмме энергетических зон оксида. Высказано предположение, что наблюдаемое увеличение интенсивности свечения в случае γ-активированного ZnO достигается в результате взаимного усиления действия высокоактивных кислородных поверхностных центров и Оже электронов от 65Zn. Резкое повышение каталитической активности ZnO после γ-активации приписано синергизму факторов ионизирующего излучения – больших ионизационных потерь Оже-электронов у поверхности наночастиц ZnO от 65Zn - и воздействию высокореакционных образований гетерогенного катализа.

Keywords

• наночастицы ZnO
• ускоритель электронов
• γ-активация
• рентгеновская дифрактометрия
• ИК-спектроскопия