Hydrophilic colloidal CdS particles: synthesis, stabilization mechanism, spectral, optical and photocatalytic properties

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Hydrophilic colloidal particles of cadmium sulfide CdS were obtained by chemical condensation. To form a hydrophilic shell an approach based on the formation of a micelle-like structure around CdS nanoparticles was used. The CdS micelle were formed due to the formation of stable complexonates with ethylenediaminetetraacetic acid anions by surface cadmium atoms. The mechanism of aggregation stability of CdS nanoparticles in aqueous solutions was studied. Optical, spectral and photocatalytic properties of both nanostructured powders agglomerated from hydrophobic CdS nanoparticles and isolated hydrophilic CdS nanoparticles in a colloidal solution were investigated.

About the authors

N. S. Kozhevnikova

Institute of Solid State Chemistry UB RAS; Ural Federal University

Email: kozhevnikova@ihim.uran.ru
Ekaterinburg, 620990 Russia; Ekaterinburg, 620002 Russia

I. V. Baklanova

Institute of Solid State Chemistry UB RAS

Email: kozhevnikova@ihim.uran.ru
Ekaterinburg, 620990 Russia

A. N. Enyashin

Institute of Solid State Chemistry UB RAS

Email: kozhevnikova@ihim.uran.ru
Ekaterinburg, 620990 Russia

A. P. Tyutyunnik

Institute of Solid State Chemistry UB RAS

Email: kozhevnikova@ihim.uran.ru
Ekaterinburg, 620990 Russia

A. A. Ushkov

Ural Federal University

Email: kozhevnikova@ihim.uran.ru
Ekaterinburg, 620002 Russia

L. Y. Buldakova

Institute of Solid State Chemistry UB RAS

Email: kozhevnikova@ihim.uran.ru
Ekaterinburg, 620990 Russia

M. Y. Yanchenko

Institute of Solid State Chemistry UB RAS

Author for correspondence.
Email: kozhevnikova@ihim.uran.ru
Ekaterinburg, 620990 Russia

References

  1. Бричкин С.Б., Разумов В.Ф. // Успехи химии. 2016. Т. 85. № 12. С. 1297. https://doi.org/10.1070/RCR4656
  2. Pham D.T., Quan T., Mei S. et al. // Curr. Opin. Green Sust. Chem. 2022. V. 34. P. 100596. https://doi.org/10.1016/j.cogsc.2022.100596
  3. Mamiyev Z., Balayeva N.O. // Catalysts. 2022. V. 12. P. 1316. https://doi.org/10.3390/catal12111316
  4. Li Q., Li X., Yu J. // Int. Sci. Techn. 2020. V. 31. P. 313. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102890-2.00010-5
  5. Cheng L., Xiang Q., Liao Y. et al. // Energy Environ. Sci. 2018. V. 11. P. 1362. https://doi.org/10.1039/C7EE03640J
  6. Мусихин С.Ф., Александрова О.А., Лучинин В.В. и др. // Биотехносфера. 2012. № 5-6. С. 40. https://cyberleninka.ru/article/n/poluprovodnikovye-nanokristally-v-biomeditsinskih-issledovaniyah/viewer
  7. Han K., Yoon S., Chung W.J. // Int. J. Appl. Glass Sci. 2015. V. 6. № 2. P. 103. https://doi.org/10.1111/ijag.12115
  8. Смагин В.П., Давыдов Д.А., Унжакова Н.М. и др. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 12. С. 1734. https://doi.org/10.7868/S0044457X15120247
  9. Сумм Б.Д., Иванова Н.И. // Успехи химии. 2000. Т. 69. № 11. С. 995. https://doi.org/10.1070/RC2000v069n11ABEH000616
  10. Peyre V., Spalla O., Belloni L. et al. // J. Coll. Inter. Sci. 1997. V. 187. № 1. P. 184. https://doi.org/10.1006/jcis.1996.4692
  11. Singh N.B., Devi T.C., Singh T.D. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 11. P. 1690. https://doi.org/10.1134/S0036023623601782
  12. Кожевникова Н.С., Ворох А.С., Ремпель А.А. // Журн. общей химии. 2010. Т. 80. № 2. С. 365. https://doi.org/10.1134/S1070363210030035
  13. Kraus W., Nolze G. // J. Appl. Crystallogr. 1996. V. 29. P. 301. https://doi.org/10.1107/S0021889895014920
  14. Ordejon P., Artacho E., Soler J.M. // Phys. Rev. B. 1996. V. 53. P. R10441. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.53.R10441
  15. García A., Papior N., Akhtar A. et al. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. P. 204108. https://doi.org/10.1063/5.0005077
  16. Zelaya-Angel O., de L. Castillo-Alvarado F., Avendailo-Lopez J. et al. // Solid State Commun. 1997. V. 104. № 3. P. 161. https://doi.org/10.1016/S0038-1098(97)00080-X
  17. Rossetti R., Nakahara S., Brus L.E. // J. Chem. Phys. 1983. V. 79. № 2. P. 1086. https://doi.org/10.1063/1.445834
  18. Nozik A.J., Williams F., Nenadovic M.T. et al. // J. Phys. Chem. 1985. V. 89. № 3. P. 397. https://doi.org/10.1021/j100249a004
  19. Weller H., Koch U., Gutierrez M. et al. // Phys. Chem. 1984. V. 88. P. 649. https://doi.org/10.1002/bbpc.19840880715
  20. Fojtik A., Weller H., Koch U. et al. // Phys. Chem. 1984. V. 88. № 10. P. 969. https://doi.org/10.1002/bbpc.19840881010
  21. Li W., Walther C.F.J., Kuc A. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2013. V. 9. № 7. P. 2950. https://doi.org/10.1021/ct400235w
  22. Клюев В.Г., Фам Тхи Хан Мьен, Бездетко Ю.С. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2014. T. 16. № 1. C. 27. https://journals.vsu.ru/kcmf/article/view/800
  23. Davydyuk H.Ye., Kevshyn A.H., Bozhko V.V. et al. // Semiconductors. 2009. V. 43. № 11. P. 1401. https://doi.org/10.1134/S1063782609110013
  24. Kulp B.A. // Phys. Rev. 1962. V. 125. P. 1865. https://doi.org/10.1103/PhysRev.125.1865
  25. Ramsden J.J., Grätzel M. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1984. V. 80. № 1. P. 919. https://doi.org/10.1039/F19848000919
  26. Morozova N.K., Danilevich N.D., Kanakhin A.A. // Phys. Status Solidi C. 2010. V. 7. № 6. P. 1501. https://doi.org/10.1002/pssc.200983229
  27. Morozova N.K. New in the optics of II-VI-O compounds (New possibilities of optical diagnostics of single-crystal systems with defects). Riga: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2021. 214 p.
  28. Морозова Н.К., Данилевич Н.Д. // Физика и техника полупроводников. 2010. Т. 44. № 4. С. 458. https://doi.org/10.1134/S1063782610040056
  29. Пугачевский М.А., Мамонтов В.А., Николаева С.Н. и др. // Изв. Юго-Западного гос. ун-та. Сер. Техника и технологии. 2021. Т. 11. № 2. С. 104.
  30. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Колпакова И.Д. Комплексоны. М.: Химия, 1970. 416 c.
  31. Nowack B. // Environ. Sci. Technol. 2002. V. 36. № 19. P. 4009. https://doi.org/10.1021/es025683s

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).