Фотокатализаторы на основе оксида вольфрама WO3 являются одними из лучших материаллов, работающих под действием видимого света. Для усиления каталитической активности WO3 к нему обычно добавляют частицы благородных металлов (например, платины), карбида вольфрама или оксида меди.
В работе «Site-Selective Deposition of Metal Nanoparticles on Aligned WO3Nanotrees for Super-Hydrophilic Thin Films», опубликованной в журнале Advanced Materials, японские ученые предложили относительно простой и дешевый способ создания наноструктурированных пленок WO3 на большой площади. Для этого вольфрамовую пластинку, покрытую тонким слоем оксида, подвергали гидротермальной обработке (150°С в течение 30 часов) с последующим отжигом на воздухе. В результате подложка покрывалась «лесом» из кристаллических нанодеревьев (nanotrees). Увеличить каталитическую активность материала удалось путем использования частиц палладия, полученных с помощью фотокаталитического восстановления ионов Pd2+ из раствора хлорида. В зависимости от длины волны используемого излучения кристаллизация частиц происходит либо на поверхности образца (в случае облучения ультрафиолетом), либо в глубине кристаллического слоя (при смещении в красную область).
Благодаря уникальной кристаллической структуре, полученный материал является не только катализатором, но проявляет и гидрофильные свойства (контактный угол менее 10°). Добавление гидрофобного компонента (олеиновой кислоты) увеличивает его значение, однако со временем величина контактного угла вновь уменьшается из-за фотокаталитического разложения кислоты под действием видимого света. Скорость процесса окисления зависит от глубины нахождения частиц Pd.
Таким образом, в работе предложен новый подход к созданию фотокаталитических систем с высокой эффективностью и гидрофильными свойствами поверхности. Использованный метод экономически выгоден и подходит для создания подобных структур на большой площади.
)
. Надеюсь, в следующем полугодии мы с этой темой немного подробнее поразбираемся
