ПЬЕЗОФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ МЕТРОНИДАЗОЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОТЕТРАПОДОВ ZnO ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИСКУССТВЕННОГО СОЛНЕЧНОГО СВЕТА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье представлены результаты исследования влияния ультразвукового воздействия на процесс фотокаталитического разложения метронидазола с использованием микротетраподов ZnO при одновременном облучении искусственным солнечным светом. Синтезированные микротетраподы оксида цинка имели четкие грани и ребра, указывающие на их высокое кристаллическое совершенство. Такая уникальная морфология микротетраподов ZnO обеспечивает материалу высокую каталитическую активность как в фотокаталитических, так и в пьезокаталитических процессах. В спектре комбинационного рассеяния микротетраподов ZnO присутствовали выраженные максимумы, соответствующие поперечной E1 и высокочасточной E2h модам. Высокая интенсивность моды E2h свидетельствует о кристаллическом совершенстве микротетраподов ZnO. Усиление интенсивности поперечной оптической моды A1 наблюдали в спектре, полученном от области вблизи острия отростка тетрапода. Эта мода полностью отсутствует в спектре, снятом от области у основания отростка частицы. Показано, что при использовании микротетраподов ZnO разложение метронидазола достигает значительной эффективности за счет комбинированного воздействия света и ультразвука, создающего пьезоэлектрическое поле на поверхности ZnO. Это пьезоэлектрическое поле способствует пространственному разделению фотогенерированных зарядов и снижает вероятность их рекомбинации, что значительно повышает скорость разложения целевого загрязнителя. Константа скорости разложения метронидазола при пьезофотокатализе выше константы скорости при фотолизе, сонолизе, сонофотолизе, пьезокатализе и фотокатализе в 1254, 35, 17, 8 и 4 раза соответственно.

Об авторах

Р. Р. Гюлахмедов

Дагестанский государственный университет

Махачкала, Россия

Д. А. Селимов

Дагестанский государственный университет

Махачкала, Россия

В. В. Краснова

Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Москва, Россия

А. Э. Муслимов

Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: amuslimov@mail.ru
Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Москва, Россия

А. С. Лавриков

Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Москва, Россия

В. М. Каневский

Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Москва, Россия

М. Х. Рабаданова

Дагестанский государственный университет

Махачкала, Россия

Ф. Ф. Оруджев

Дагестанский государственный университет; Институт физики им. Х.И. Амирханова ДФИЦ РАН

Email: farid-stkha@mail.ru
Махачкала, Россия; Махачкала, Россия

Список литературы

  1. Sambaza S.S., Naicker N. // Journal of Global Antimicrobial Resistance. 2023. V. 34. P. 23. https://www.doi.org/10.1016/j.jgar.2023.05.010
  2. Liao Y., Ye Y., Chen X., Xin H., Ma S., Lin S., Luo H. // Water Cycle. 2024. V. 5. P. 167. https://www.doi.org/10.1016/j.watcyc.2024.04.002
  3. Ghosh S., Falyouna O., Onyeaka H., Malloum A., Bornman Ch., AlKafaas S.S., Al-Sharify Z.T., Ahmadi Sh., Dehghani M.H., Mahvi A.H., Nasseri S., Tyagi I., Mousazadeh M., Koduru J.R., Khan A.H., Suhas M. // Journal of Water Process Engineering. 2023. V. 51. P. 103405. https://www.doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103405
  4. Orudzhev F.F., Aliev Z.M., Gasanova F.G., Isaev A.B., Shabanov N.S. // Russian Journal of Electrochemistry. 2015. V. 51. P. 1108. https://www.doi.org/10.1134/S1023193515110130
  5. Ong C.B., Ng L.Y., Mohammad A.W. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. V 81. P. 536. https://www.doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.020
  6. Zhong B., Li S., Hu J., Yang X., Cai Y., Li C.M., Qu, J. // Journal of Materials Chemistry A. 2023. V. 11. Iss. 42. P. 22608. https://www.doi.org/10.1039/D3TA05125K
  7. Rabadanova A., Abdurakhmanov M., Gulakhmedov R., Shuaibov A., Selimov D., Sobola D., Částková K., Ramazanov Sh., Orudzhev F. // Chimica Techno Acta. 2022. V. 9. Iss. 4. P. 20229420. https://www.doi.org/10.15826/chimtech.2022.9.4.20
  8. Orudzhev F.F., Sobola D.S., Ramazanov Sh.M., Častková K., Selimov D.A., Rabadanova A.A., Shuaibov A.O., Gulakhmedov R.R., Abdurakhmanov M.G., Giraev K.M. // Polymers. 2023. V. 15. Iss. 15. P. 3252. https://www.doi.org/10.3390/polym15153252
  9. Narvaez J.A.B., Mercado C.C. // Journal of Electronic Materials. 2024. P. 1. https://www.doi.org/10.1007/s11664-024-11413-1
  10. Bettini S., Pagano R., Valli D., Ingrosso C., Roeffaers M., Hofkens J., Giancane G., Valli L. // Surfaces and Interfaces. 2023. V. 36. P. 102581. https://www.doi.org/10.1016/j.surfin.2022.102581
  11. Wen Y., Chen J., Gao X., Liu W., Che H., Liu B., Ao Y. // Nano Energy. 2023. V. 107. P. 108173. https://www.doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108173
  12. Sun C., Fu Y., Wang Q., Xing L., Liu B., Xue X. // RSC Adv. 2016. V. 6. Iss. 90. P. 87446. https://www.doi.org/10.1039/C6RA13464E
  13. Orudzhev F., Muslimov A., Selimov D., Gulakhmedov R.R., Lavrikov A., Kanevsky V., Gasimov R., Krasnova V., Sobola D. // International Journal of Molecular Sciences. 2023. V. 24. Iss. 22. P. 16338. https://www.doi.org/10.3390/ijms242216338
  14. Krasnova V.V., Muslimov A.E., Lavrikov A.S., Zadorozhnaya L.A., Orudzhev F.F., Gulakhmedov R.R., Kanevsky V.M. // Crystallography Reports. 2024. V. 69. № 3. P. 439. https://www.doi.org/10.1134/S1063774524600212
  15. Mishra Y.K., Adelung R. // Materials Today. 2018. V. 21. Iss. 6. P. 631. https://www.doi.org/10.1016/j.mattod.2017.11.003
  16. Amaniampong P.N., Jérôme F. // Current opinion in green and sustainable chemistry. 2020. V. 22. P. 7. https://www.doi.org/10.1016/j.cogsc.2019.11.002
  17. Кобунова Е.А., Центер И.М., Матафонова Г.Г., Батоев В.Б. // Вода: химия и экология. 2024. № 4. С. 52.
  18. Исаев А.Б., Магомедова Г.А., Алиев З.М. // Журнал физической химии. 2011. Т. 85. № 11. С. 2184.
  19. Родионов И.А., Зверева И.А. // Успехи химии. 2016. Т. 85. № 3. С. 248.
  20. Konishi A., Ogawa T., Fisher C.A.J., Kuwabara A., Shimizu T., Yasui S., Itoh M., Moriwake H. // Applied Physics Letters. 2016. V. 109. Iss. 10. P. 102903. https://www.doi.org/10.1063/1.4962440
  21. Goel S., Kumar B. // Journal of Alloys and Compounds. 2019. P. 152491. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152491

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

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).