Фотокаталитическое получение водорода из водных растворов неорганических соединений и органических субстратов растительного происхождения под действием видимого света тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Куренкова Анна Юрьевна

• Куренкова Анна Юрьевна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Куренкова Анна Юрьевна

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Принцип фотокаталитического выделения водорода на полупроводниковых материалах

1.2 Полупроводниковые фотокатализаторы для получения водорода под действием видимого излучения

1.2.1 Катализаторы на основе CdS и методы повышения фотоактивности

1.2.2 Механизм фотокаталитического выделения водорода на сульфидах переходных металлов

1.2.3 Дезактивация сульфидных катализаторов

1.2.4 Методы приготовления сульфидных катализаторов

1.3 Использование биомассы для получения водорода

1.3.1 Способы получения водорода из компонентов биомассы

1.3.2. Фотокаталитическое получение водорода из компонентов биомассы

1.3.3. Фотокаталитическое выделение водорода из элементов биомассы в присутствии катализаторов на основе CdS

1.4 Выводы по литературному обзору

Глава 2. Материалы и методы

2.1 Реактивы и материалы

2.1.1 Приготовление сульфидных катализаторов Cdl-xZnxS

2.1.2. Нанесение Cd0.4Zn0.6S на TiO2

2.1.3 Нанесение Pt, Pd, Au

2.2 Характеристика катализаторов комплексом физико-химических методов исследования

2.2.1 Рентгенофазовый анализ

2.2.2 Просвечивающая электронная спектроскопия

2.2.3 Электронная спектроскопия диффузного отражения

2.2.4 Рентгенофотоэлектронная спектроскопия

2.2.5 Низкотемпературная адсорбция азота

2.3 Измерение активности катализаторов

2.4 Исследование водной фазы реакционной суспензии

Глава 3. Выделение водорода из неорганических доноров электронов

3.1 Фотокатализаторы с нанесенными благородными металлами MeZCd0.3Zn0.7S (Ме = Au, Pd, Pt)

3.1.1 Характеристика образцов MeZCd0.3Zn0.7S

3.1.2 Активность фотокатализаторов MeZCd0.3Zn0.7S

3.2 Фотокатализаторы Cd0.4Zn0.6S/TiO2

3.2.1 Характеристика образцов носителя - диоксида титана

3.2.2 Характеристика композитных фотокатализаторов Cd0.4Zn0.6S/TiO2

3.2.3 Активность фотокатализаторов Cd0.4Zn0.6S/TiO2

3.2.4 Исследование стабильности композитных фотокатализаторов

3.3 Фотокатализаторы Cd0.3Zn0.7S и CdZnS Т80-Т160

3.3.1 Характеристика образцов Cd0.3Zn0.7S и CdZnS Т80-Т160

3.3.2 Характеристика фотокатализаторов 1% Au/CdZnS Т120 и 1% AuZCd0.3Zn0.7S

3.3.4 Стабильность катализаторов на основе CdZnS Т120

Заключение к третьей главе

Глава 4. Выделение водорода из органических доноров электронов

4.1 Выделение водорода из растворимых компонентов биомассы

4.1.1 Характеристика фотокатализатора Pt/Cdl-xZnxS

4.1.2 Фотокаталитическое получение Н2 из растворов глюкозы и ксилозы

4.1.3 Исследование стабильности фотокатализатора в растворах глюкозы

4.2 Выделение водорода из малорастворимых компонентов биомассы

4.2.1 Фотокаталитическое получение водорода из водных суспензий целлюлозы

4.2.2 Фотокаталитическое получение водорода из водных коллоидов крахмала

4.2.3 Анализ промежуточных соединений, образующихся при фоториформинге водных коллоидов крахмала

Заключение к четвертой главе

Выводы

Благодарности

Список сокращений и условных обозначений

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фотокаталитическое получение водорода из водных растворов неорганических соединений и органических субстратов растительного происхождения под действием видимого света»

Введение

Актуальность темы исследования. В настоящее время особое внимание уделяется разработке альтернативных источников энергии, способных полностью или частично заменить традиционное ископаемое топливо - нефть, газ, уголь. Одним из наиболее перспективных энергетических носителей будущего считается водород [1]. Это объясняется тем, что продуктом сгорания водорода является вода, и, по сравнению с традиционными видами топлива, он обладает более высокой плотностью энергии [2]. Таким образом, развитие водородной энергетики поможет снизить выбросы парниковых газов в атмосферу.

Водород является одним из самых распространенных элементов на Земле [3]. Однако, его подавляющее содержание приходится на соединения с другими элементами - вода, природный газ, биомасса и др. [4]. Существует множество способов получения водорода, большинство из которых приводят к получению оксидов углерода в качестве побочных продуктов [5]. Наиболее распространённым способом получения водорода является паровой риформинг природного газа (около 50% мирового производства водорода), за ним следует риформинг тяжелых нефтяных фракций (30%) и газификация угля (18%) [6]. Таким образом, в настоящее время основным источником промышленного получения водорода является ископаемое топливо. Кроме образования нежелательных продуктов, традиционные процессы получения водорода протекают при высоких температурах, что требует дополнительных затрат.

Разложение воды считается одним из наиболее перспективных способов получения водорода при условии, что требуемая энергия получена из возобновляемых источников. Источником энергии может служить солнечное излучение, тогда данный процесс называется фотокаталитическим разложением воды. Важным преимуществом фотокатализа является то, что реакция протекает при комнатной температуре и атмосферном давлении. Таким образом, преимуществами фотокаталитического получения водорода являются:

• получение чистого водорода;

• возможность использования доступного сырья - биомассы - для получения водорода;

• протекание реакции при комнатной температуре и атмосферном давлении.

Степень разработанности темы. Явление фотокаталитического разложения воды

под действием ультрафиолетового излучения в присутствии TiO2 было открыто в 1972 [4].

С тех пор достигнут значительный прогресс в данной области исследования. Были разработаны фотокатализаторы, активные под действием видимого излучения [7].

Одним из наиболее перспективных фотоактивных материалов, функционирующих под действием видимого света, является CdS за счёт положений зоны проводимости и валентной зоны [8]. Однако, данный материал обладает низкой стабильностью и низкой квантовой эффективностью процесса. Для улучшения фотокаталитических свойств CdS применяют различные методы. Особого внимания заслуживает синтез твёрдых растворов на основе CdS и более широкозонных полупроводников - например, ZnS. Данный подход позволяет добиться значительного увеличения активности фотокатализатора в реакции выделения водорода [9-11]. Также к росту активности приводит нанесение частиц переходных металлов или их соединений на поверхность сульфида [7]. Большинство исследований, представленных в литературе по фотокатализу под действием излучения видимого диапазона, сосредоточено на выделении водорода из растворов неорганических доноров электронов, таких как система Na2S/Na2SOз. Существенно меньше исследований посвящено использованию в качестве органических доноров водных растворов сахаров, и лишь в единичных работах представлены результаты по изучению фотокаталитического выделения водорода из сложных нерастворимых растительных компонентов, таких как крахмал, целлюлоза, древесные опилки.

Цель и задачи. Исходя из вышеизложенного, целью работы является создание высокоэффективных систем на основе твердого раствора Cdl-xZnxS для фотокаталитического выделения водорода из водных растворов неорганических соединений и органических субстратов растительного происхождения под действием видимого света.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. синтез фотокатализаторов на основе Cdl-xZnxS с использованием различных методов; исследование фотокатализаторов комплексом физико-химических методов;

2. изучение влияния основных физико-химических характеристик фотокатализаторов на активность в реакции выделения водорода из растворов неорганических соединений под действием видимого излучения. Исследование стабильности фотокатализаторов путём проведения циклических экспериментов; выбор наиболее эффективных синтетических подходов;

3. изучение активности приготовленных фотокатализаторов в реакции фотокаталитического получения водорода под действием видимого света из водных растворов глюкозы, ксилозы, водной суспензий целлюлозы и водного коллоида крахмала.

Варьирование параметров проведения процесса: концентрации субстрата, рН, концентрации катализатора. Подбор оптимальных условий проведения реакции для достижения высокой эффективности выделения водорода;

4. исследование стабильности фотокатализаторов в оптимальных условиях проведения фотокаталитической реакции путём проведения циклических экспериментов. Нахождение кинетических моделей, описывающих процесс фотокаталитического получения водорода. Исследование продуктов гидролиза и фотокаталитического риформинга биомассы в зависимости от условий проведения реакции.

Научная новизна. Впервые было проведено систематическое исследование активности фотокатализатора с использованием доноров электронов, существеннно различающихся по своей природе - неорганических соединений и органических субстратов растительного происхождения. Совершен переход от растворимых (сахара) к малорастворимым (целлюлоза, крахмал) компонентам биомассы. Исследованы продукты фотокаталитического гидролиза биомассы. Показано влияние условий проведения процесса на скорость выделения водорода и состав продуктов окисления органического субстрата. Впервые предложена математическая модель для описания зависимости скорости реакции от начальной концентрации сахара (глюкозы, ксилозы) и гидроксида натрия, рассчитаны параметры аппроксимации.

Теоретическая и практическая значимость работы. В результате выполненной работы разработаны подходы для создания высокоэффективной автономной системы на основе сульфидных фотокатализаторов для получения водорода под действием видимого излучения из различных доноров электронов. Особый интерес представляет использование первичных продуктов переработки биомассы - крахмала, целлюлозы, что позволит снизить затраты на процесс переработки биомассы в растворимые соединения. Это благоприятно скажется на стоимости получаемого водорода и, в конечном итоге, позволит предложить простые и малоэнергозатратные методы обработки биомассы растений для увеличения эффективности выделения водорода.

Методология и методы исследования. В ходе работы был выполнен синтез фотокатализаторов методом осаждения и мягкого химического восстановления. Для исследования полученных образцов применяли следующие физико-химические методы: рентгенофазовый анализ, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, спектроскопия диффузного отражения, просвечивающая электронная микроскопия, низкотемпературная адсорбция азота. Количество выделяющегося водорода при проведении каталитических испытаний измеряли методом газовой хроматографии. Определение органических

продуктов гидролиза и окисления крахмала проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Положения, выносимые на защиту:

• сформулированные подходы к синтезу фотокатализаторов Cd1-xZnxS/Cd1-yZ%S, модифицированных благородными металлами (Au, Pt, Pd) и диоксидом титана, для процесса фотокаталитического выделения водорода из водных растворов Na2S/Na2SO3, глюкозы, ксилозы, а также водной суспензии целлюлозы и водного коллоида крахмала;

• механизмы трансформации данных фотокатализаторов в процессе выделения водорода из водных растворов органических и неорганических доноров электронов;

• кинетические зависимости фотокаталитического выделения водорода в присутствии сульфидных фотокатализаторов от концентрации реагентов и кислотности среды в водных растворах сахаров;

• механизм фотокаталитического образования водорода из водных суспензий малорастворимых компонентов биомассы.

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современного оборудования, имеющего высокий уровень точности измеряемых параметров, воспроизводимостью и согласованностью данных, полученных различными методами исследования. Результаты работы проходили экспертизу в рецензируемых научных журналах и неоднократно обсуждались на всероссийских и международных научных конференциях. Основные результаты были представлены в качестве устных докладов на следующих конференциях: 6th International School-Conference on Catalysis for Young Scientists «Catalyst Design: From Molecular to Industrial Level» (Новосибирск, 2021), VI International School-Conference for Young Scientists "Catalysis: From Science to Industry" (Томск, 2020), VI Всероссийская научно молодежная школа-конференция "Химия под знаком СИГМА: исследования, инновации, технологии" (Омск, 2020), VII Международная молодежная научная конференция "Физика. Технологии. Инновации" (Екатеринбург, 2020), XI International Conference Mechanisms of Catalytic Reactions (Сочи, 2019), 5th International School-Conference on Catalysis for Young Scientists: «Catalyst Design: From Molecular to Industrial Level» (Москва, 2018), Студент и научно-технический прогресс: 55-я Международная научная студенческая конференция (Новосибирск, 2017), Российско-Японская международная конференция: «Передовые материалы - 2016: синтез, обработка и свойства наноструктур» (Новосибирск, 2016),

Студент и научно-технический прогресс: 54-я Международная научная студенческая конференция (Новосибирск, 2016).

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 17 печатных изданиях, включая 8 статей, изданных в журналах, индексируемых в базе данных Web of Science или Scopus, и 9 тезисов докладов на конференциях.

Личный вклад соискателя. Автором синтезированы фотокатализаторы, проведены эксперименты по исследованию кинетики выделения водорода в различных условиях, рассчитаны квантовые выходы, представлены результаты работы на конференциях. Постановка задач, обсуждение результатов кинетических экспериментов, интерпретация данных физикохимических методов исследования образцов, подготовка публикаций проводились при непосредственном участии автора работы.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы (гл. 1), экспериментальной части (гл. 2), изложения результатов исследования и их обсуждения (гл. 3,4), заключения, выводов и списка цитируемой литературы (186 наименований). Работа изложена на 124 страницах, содержит 57 рисунков, 99 формул и уравнений и 21 таблицу.

Работа проводилась по плану НИР Федерального государственного бюджетного учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН» (г. Новосибирск), в рамках проектов РФФИ (19-43-543009, 19-3390110), Гранта Президента РФ (МД-79.2020.3), а также в рамках реализации постановления Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 г. № 220 и исполнения Соглашения о предоставлении из федерального бюджета грантов в форме субсидий в соответствии с пунктом 4 статьи 78.1 Бюджетного кодекса Российской Федерации от 03.12.2019 № 075-15-2019-1876.

Глава 1. Обзор литературы 1.1 Принцип фотокаталитического выделения водорода на полупроводниковых

материалах

Процесс фотокаталитического выделения водорода в общем случае можно представить следующим образом: под действием излучения с энергией, эквивалентной ширине запрещенной зоны либо превышающей её, электрон переходит с наиболее высокоэнергетического уровня валентной зоны на уровень с наименьшей энергией зоны проводимости (рисунок 1). При этом в валентной зоне остаётся дырка h+. Фотогенерированные электроны и дырки участвуют в процессах восстановления и окисления соответственно [12,13].

Таким образом, на поверхности катализатора образуется сопряженная пара электрон - дырка, согласно реакции (1):

ФК + Ь ^ ФК + е + h+, (1)

где ФК — это фотокатализатор, e- - электрон, h+ - дырка. Электрон восстанавливает воду с образованием газообразного водорода:

2H2O + 2е ^ Н2 + 2OH- или 2И+ + 2е = Ш, E0Red = 0 эВ, Одновременно дырка окисляет воду:

2H2O + 4h+ ^ 02 + 4И+, E0ox = -1,23 эВ.

(2) (3)

Рисунок 1. Принцип действия полупроводникового фотокатализатора, NHE -стандартный водородный электрод [13]

Как видно из уравнений (2) и (3), квазиуровень Ферми электронов в зоне проводимости должен быть < 0 эВ для фотокаталитического восстановления водорода из воды, а дырок в валентной зоне > 1,23 эВ для окисления воды и получения кислорода [14]. Таким образом, для обеспечения проведения реакции фоторазложения воды фотоны

должны обладать минимальной энергией 1,23 эВ, что соответствует длине волны ~ 1000 нм (уравнение 4).

Ея (эВ) =

1240

(4)

V—у Я (нм) '

где Eg - ширина запрещенной зоны, X - край поглощения.

Следовательно, возможно использование излучения всего видимого диапазона (400 -800 нм).

Реакция проходит в три стадии [13]:

1. поглощение необходимого количества энергии и образование пары электрон - дырка;

2. миграция носителей заряда к поверхности;

3. адсорбированные частицы на поверхности катализатора восстанавливаются и окисляются фотогенерированными электронами и дырками с выделением водорода и кислорода соответственно.

После того, как образовалась пара электрон - дырка, два важных процесса -рекомбинация и миграция зарядов - конкурируют друг с другом [15]. Рекомбинация зарядов возможна как на поверхности, так и в объеме катализатора. Для разделения электрон-дырочной пары необходимо преодолеть энергетический барьер, величина которого определяется энергией связи электрона и дырки в экситоне. Эффективность разделения и скорость миграции зарядов определяют скорость рекомбинации электронов и дырок имеют фундаментальное значение для эффективного процесса фотокатализа [7].

Рисунок 2. Основные процессы на поверхности фотокатализатора [13]

1.2 Полупроводниковые фотокатализаторы для получения водорода под действием

видимого излучения

К настоящему времени был разработан широкий спектр полупроводниковых материалов для выделения водорода под действием светового излучения. На основе строения катализаторов все их можно разделить на следующие группы [7,16-18]:

• оксиды/оксинитриды переходных металлов с конфигурацией ё0 (Т^+, Zr4+, №5+, Ta5+ и W6+);

• оксиды/оксинитриды переходных металлов с конфигурацией ё10 (Ga3+, !п3+, Ge4+, Бп4+ и Sb5+);

• оксиды металлов конфигурации ^ (Се4+);

• сульфиды/оксисульфиды переходных металлов (СёБ, ZnS, Sm2Ti2S2O5)

• соединения неметаллов (черный фосфор, С3^).

Из-за большой ширины запрещенной зоны большинство из оксидных материалов являются неактивными или слабоактивными фотокатализаторами под действием видимого излучения и подвергаются различным модификациям с целью повышения эффективности процесса выделения водорода. Например, ТЮ2 допируют ионами Ga3+ [19], №2+ [20], комбинируют с другими оксидами с образованием гетерофазного катализатора: SnO2/TiO2 [21], СихО/ТЮ2 [22,23], №0, RuO2 [24]. Так же в качестве сокатализаторов используют частицы металлов, например, Р1;, Аи, Си [25].

Для получения водорода под видимым светом чаще используют более узкозонные полупроводники, например, CdS, CdSe, М^2 и катализаторы на их основе [26]. На рисунке 3 приведены положения запрещенных зон основных полупроводниковых материалов, используемых в фотокатализе.

Рисунок 3. Положения валентных зон и зон проводимости для различных полупроводниковых материалов [24]

1.2.1 Катализаторы на основе Сй8 и методы повышения фотоактивности

За счет подходящих положений зоны проводимости и валентной зоны, CdS является наиболее распространенным катализатором для получения водорода из водных растворов под действием видимого излучения. Для увеличения активности в целевом процессе часто используют катализаторы смешанного типа на основе CdS. Одним из способов модификации CdS является добавление более широкозонных полупроводников, например, ZnS [27,28]. Образование твердых растворов между CdS и ZnS позволяет подбирать ширину запрещенной зоны и положения валентной зоны и зоны проводимости, как это показано на рисунке 4.

Рисунок 4. Положение валентных зон и зон проводимости Cdl-xZnxS в зависимости от состава. НВЭ - нормальный водородный электрод, ЗП - зона проводимости, ВЗ - валентная зона [28]

Сульфид-ионы S2- в CdS окисляются фотогенерированными дырками быстрее, чем молекулы H2O, за счет чего эффективность выделения водорода значительно снижается [24]. В процессе окисления ионы Cd2+ выходят в раствор в соответствии с уравнением (5): CdS + 2h+ = Cd2+ + S (5)

Данный процесс называют фотокоррозией [24].

Нанесение металлов или их соединений на поверхность сульфида кадмия приводит к образованию двухфазных катализаторов и позволяет получить систему с эффективным разделением зарядов благодаря гетеропереходам. Гетеропереход осуществляется следующим образом [29]: при освещении электрон из валентной зоны первого полупроводника переходит в зону проводимости этого же полупроводника. Если положение зоны проводимости второго полупроводника ниже, чем первого, то возможен переход электрона на более выгодный энергетический уровень. Аналогичным образом могут происходить переходы дырок в валентных зонах. Типичными системами, в которых реализуются гетеропереходы, являются Pt/TiO2 [25], CdS/TiO2 [30], ZnS/ZnO [31], ZnO/ZnS/CdS [32].

Распространенным методом повышения стабильности сульфидных фотокатализаторов является нанесение на мезопористые материалы, такие как Та205, ТЮ2, Таз№ [13]. Согласно данным [33], образец СёБ/ТЮ2 лучше сохраняет каталитическую активность по сравнению с чистым CdS: после 10 циклов использования катализатора CdS/Ti02 скорость выделения водорода составляет 88% от скорости в первом цикле, в то время как на CdS - лишь 12%. Так же для нанесенного образца отмечено меньшее количество ионов Cd2+ в растворе после завершения фотокаталитического процесса, что говорит о частичной защите от фотокоррозии сульфида кадмия диоксидом титана.

Для нанесенных катализаторов при облучении светом фотогенерированный на CdS электрон может свободно перемещаться в структуру мезопористого материала, в то время как «дырка» остается в CdS (рисунок 5) [34]. Такой гетероперенос заряда позволяет достигнуть разделения зарядов и предотвращения их рекомбинации [33], за счет чего повышается квантовая эффективность процесса [35]. Скорость выделения водорода на катализаторах CdS/Ti02 увеличивается в несколько раз по сравнению с немодифицированным CdS [33].

Рисунок 5. Схема гетеропереноса заряда в системе CdS/TiO2 [33]

Кристаллическая структура, морфология и размер частиц оказывают сильное влияние на эффективность процесса фотокатализа [24]. Дефекты и грани кристаллической решетки выступают в качестве ловушек зарядов, что позволяет фотогенерированным электронам и дыркам рекомбинировать, как показано на рисунке 6, тем самым снижая скорость выделения водорода. При использовании небольших частиц катализатора, расстояние, на которое должны мигрировать электроны и дырки, чтобы оказаться на поверхности катализатора и вступить в реакцию с молекулами воды, уменьшается. Следовательно, снижается вероятность рекомбинации фотогенерированных электрона и дырки [24]. Для изменения кристаллической структуры используется термическая обработка. Так, было показано, что при прокаливании CdS в атмосфере сероводорода и аргона происходит переход к гексагональной структуре, причем атмосфера сероводорода способствует этому

в большей степени [37]. Возможно, присутствие ионов S2- облегчает перестройку структуры CdS.

Световое излучение

н* г н,о

нЧт

Рекомбинация на гранях и дефектах

е

Небольшая частица

Рисунок 6. Влияние размера частиц на рекомбинацию зарядов [24]

В работе [38] было изучено влияние концентрации раствора сульфида натрия, использующегося для приготовления катализатора, на скорость выделения водорода. Оказалось, что наибольшая скорость достигается при концентрации сульфида 0,1 М, при этом в интервале концентраций субстрата 0 - 0,1 М скорость выделения водорода быстро растёт, а при увеличении концентрации более 0,1 М медленно падает. Считается, что потенциал зоны проводимости CdS изменяется при изменении концентрации Na2S. С увеличением концентрации субстрата большее количество ионов S2- адсорбируется на поверхности катализатора, поэтому электрону для выхода на поверхность требуется больше энергии, что понижает эффективность процесса.

Таким образом, с помощью модификации частиц CdS можно значительно увеличить скорость фотовыделения водорода, данные представлены в таблице 1.

Таблица 1. Активность различных катализаторов на основе CdS

Катализатор Активность, мкмоль Н2 ч-1гкат-1 Длина волны излучения Квантовая эффективность, % Статья

CdS/Pt/TiO2 640 X > 420 нм [39]

CdS/Rh/TiO2 459

CdS/Pd/TiO2 408

CdS/Ru/TiO2 261

CdSTNT (TNT=TiO2NTs) 402 X = 420 нм 43,4 [40]

CdS-Pt-TiO2 -325 320 нм < X < 780 нм [41]

CdS(bulk)/TiO2 980 X > 420 нм - [42]

Pt/hex-CdS 107 X > 420 нм [43]

Pt/CdS/TiO2 65

Катализатор Активность, мкмоль Н2 ч-1гкат-1 Длина волны излучения Квантовая эффективность, % Статья

Pt/Ti02/hex-CdS 22

40% CdS/Bao.4Sro.6Ti0з 1816,8 320 нм < X < 780 нм [44]

CdS 373

Bao.4Sro.6Ti0з 388,4

Zn0.5Cd0.5S 1019 X = 400 - 1000 нм 1,29 [11]

Cd0.54Zn0.37S 1977,3 X > 400 нм 0,59 [28]

Cd0.4Zn0.6S 240 320 нм < X < 780 нм [45]

0.1%NiS/Cdo.4Zno.6S 1200

0.2%CoS/Cdo.4Zno.6S 1100

1210

1%Pt/CdS 760

7735 X > 420 нм 15,1 [53]

Pt/CUl.94S/Zno.2зCdo.77 S 13533 26,4

Zn0/20%CdS 1320 320 нм < X < 780 нм 1,3 [46]

Zn0/Pt/20%CdS 6880 6,8

20% Zn(0H)2/Cdo.зZno.7S 7930 X = 450 нм 38,8 [47]

1%Pt/20% Zn(0H)2/Cdo.зZno.7S 7470 36,5

Zn0/ZnS/CdS 11370 250 нм < X < 780 нм [32]

10% S/CdS 10010 X > 420 нм 3,03 [54]

Можно заметь, что значительное увеличение активности достигается в случае создания композитных фотокатализаторов металл/полупроводник с гетеропереносом зарядов. Высокую активность также демонстрируют твёрдые растворы сульфидов кадмия и цинка за счет положений зоны проводимости и валентной зоны.

1.2.2 Механизм фотокаталитического выделения водорода на сульфидах

переходных металлов Как было упомянуто выше, сульфиды переходных металлов и фотокатализаторы на их основе являются наиболее перспективными материалами для выделения водорода из

водных растворов под действием видимого излучения, поскольку данные соединения обладают относительно небольшой шириной запрещенной зоны (около 2-2,5 эВ).

В разделе 1.1 были разобраны основные стадии фотокаталитического процесса. Для увеличения эффективности разделения фотогенерированных зарядов, кроме создания гетероструктур, в систему добавляют доноры электронов, которые называют «жертвенными агентами». Данные соединения необратимо реагируют с фотогенерированными дырками (рисунок 7), что улучшает разделение пары электрон/дырка и, соответственно, увеличивает квантовую эффективность реакции образования водорода. Кроме того, связывание фотогенерированных дырок позволяет уменьшить фотокоррозию CdS (уравнение (5)) [24,56].

Зона проводимости

к

Валентная ©

зона

н2

Н20

Ох.

^ Спирты,

Рисунок 7. Принцип действия доноров электронов [24]

В качестве жертвенных агентов используют различные органические и неорганические соединения, например, систему Na2S/Na2SOз, спирты, карбоновые кислоты, сахара [14]. Сульфиды в больших количествах получаются в виде отходов в нефтеперерабатывающей области, что позволяет снизить расходы на производство водорода [42]. В ходе фотокаталитической реакции, сульфид-ионы окисляются фотогенерированными «дырками» с образованием дисульфид-ионов, которые, в свою очередь, вступают в реакцию с сульфит-ионами, вновь образуя S2- (схема 1).

H2O + 2е = Ш + 2OH- (6)

2S2- + 2h+ = S22- (7)

S22- + SOз2- = S2Oз2- + S2- (8)

SOз2- + S2- + 2h+ = S2Oз2- (9)

S2- + SOз2- + 2H2O = H2 + S2Oз2- + 2OH- (10)

Схема 1. Процессы, происходящие при добавлении в систему в качестве электронных доноров 82-/80э2-

Рассмотрим подробнее процессы на поверхности сульфида кадмия. В ходе реакции на поверхности катализатора последовательно происходят следующие процессы («С» обозначает активное место на поверхности) [48]:

Адсорбция фотона:

CdS + = CdS + е" + ^ (11) Адсорбция реагентов:

C + HS- = ^Н" (12)

С + 0Н" = C-0H- (13)

С + S0з2" = С-S0з2" (14) Реакции на поверхности:

C-SH + C + е" = + ^Н* (15)

2^Н* = 2C + Н2 (16)

^Н" + h+ = ^Н* (17)

C-0H■ + h+ = МН" (18)

C-SH■ + МН* = ^Н* + C-0H- (19)

^Н* + C-0H■ = C + C-S*" + Н20 (20)

^Н" + C-S*" = C-S2H■ + C (21) Десорбция продукта:

C-S2H" = C + HS2" (22) Реакции в жидкой фазе:

Ш2" + S0з2" = S20з2" + Ш" (23) Адсорбция тиосульфата:

C + S20з2" = ^20з2" (24) Обратимые реакции:

^2Н" + Н20 + 2е" = ^Н" + HS" + 0Н" (25)

^20з2" + Н20 + 2е" = C-SH" + S0з2" + 0Н" (26)

Схема 2. Процессы на поверхности фотокатализатора CdS [48]

Поскольку реакции (25) и (26) являются обратимыми, они уменьшают скорость выделения водорода. Дырка может реагировать с адсорбированными 0Н" (18) или SH" (17). Оба пути включают следующие стадии на поверхности катализатора:

1. перенос электрона между полупроводником и адсорбированными частицами;

2. перенос электрона с одной адсорбированной частицы на другую;

3. рекомбинация адсорбированных радикалов.

По данным [48] лимитирующими стадиями являются уравнения (17) и (18), т. е. скорость реакции определяется взаимодействиями интермедиатов - продуктов реакции адсорбированных гидроксид" и сульфид"ионов с дырками. Реагенты могут адсорбироваться на поверхности катализатора и в темноте, но адсорбционное равновесие достигается только под действием освещения [48].

1.2.3 Дезактивация сульфидных катализаторов

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Куренкова Анна Юрьевна, 2021 год

Список литературы

1. Nowotny, J. Solar-hydrogen: Environmentally safe fuel for the future / J. Nowotny, C.C. Sorrell, L.R. Sheppard, T. Bak // International Journal of Hydrogen Energy. - 2005. - Т. 30. - № 5. - С. 521-544.

2. Huang, C.W. A current perspective for photocatalysis towards the hydrogen production from biomass-derived organic substances and water / C.W. Huang, B.S. Nguyen, J.C.S. Wu, V.H. Nguyen // International Journal of Hydrogen Energy. - 2020. - Т. 45. - № 36. - С. 18144-18159.

3. M0ller, K.T. Hydrogen - A sustainable energy carrier / K.T. M0ller, T.R. Jensen, E. Akiba, H. wen Li // Progress in Natural Science: Materials International. - 2017. - Т. 27. - № 1. - С. 3440.

4. Fujishima, A. Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode / A. Fujishima, K. Honda // Nature. - 1972. - Т. 238. - № 5358. - С. 37-38.

5. Nikolaidis, P. A comparative overview of hydrogen production processes / P. Nikolaidis, A. Poullikkas // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2017. - Т. 67. - С. 597-611.

6. Dincer, I. Review and evaluation of hydrogen production methods for better sustainability / I. Dincer, C. Acar // International Journal of Hydrogen Energy. - 2015. - Т. 40. - № 34. - С. 11094-11111.

7. Chen, X. Semiconductor-based photocatalytic hydrogen generation / X. Chen, S. Shen, L. Guo, S.S. Mao // Chemical Reviews. - 2010. - Т. 110. - № 11. - С. 6503-6570.

8. Li, Z. In2Se3/CdS nanocomposites as high efficiency photocatalysts for hydrogen production under visible light irradiation / Z. Li, T. Ma, X. Zhang, Z. Wang // International Journal of Hydrogen Energy. - 2021. - Т. 46. - № 29. - С. 15539-15549.

9. Youn, H.-C. Dihexadecyl Phosphate, Vesicle-Stabilized and In Situ Generated Mixed CdS and ZnS Semiconductor Particles. Preparation and Utilization for Photosensitized Charge Separation and Hydrogen Generation. vol. Т. 92 / H.-C. Youn, S. Baral, J.H. Fendler. - 1988. - С. 63206327.

10. Zhang, K. Significantly improved photocatalytic hydrogen production activity over Cd1-xZnxS photocatalysts prepared by a novel thermal sulfuration method / K. Zhang, D. Jing, C. Xing, L. Guo // International Journal of Hydrogen Energy. - 2007. - Т. 32. - № 18. - С. 4685-4691.

11. Chan, C.C. Efficient and stable photocatalytic hydrogen production from water splitting over ZnxCd1-xS solid solutions under visible light irradiation / C.C. Chan [и др.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2014. - Т. 39. - № 4. - С. 1630-1639.

12. Hisatomi, T. Photocatalytic Water-Splitting Reaction from Catalytic and Kinetic Perspectives / T. Hisatomi, K. Takanabe, K. Domen // Catalysis Letters. - 2015. - Т. 145. - № 1. - С. 95-108.

13. Maeda, K. Photocatalytic water splitting using semiconductor particles: History and recent developments / K. Maeda // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. - 2011. - T. 12. - № 4. - C. 237-268.

14. Preethi, V. Photocatalytic hydrogen production / V. Preethi, S. Kanmani // Materials Science in Semiconductor Processing. - 2013. - T. 16. - № 3. - C. 561-575.

15. Linsebigler, A.L. Photocatalysis on TiO2 Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results / A.L. Linsebigler, G. Lu, J.T.Y. Jr. // Chemical Reviews. - 2002. - T. 95. - № 3. - C. 735-758.

16. Hisatomi, T. Reaction systems for solar hydrogen production via water splitting with particulate semiconductor photocatalysts / T. Hisatomi, K. Domen // Nature Catalysis 2019 2:5. - 2019. -T. 2. - № 5. - C. 387-399.

17. Maeda, K. New Non-Oxide Photocatalysts Designed for Overall Water Splitting under Visible Light / K. Maeda, K. Domen // Journal of Physical Chemistry C. - 2007. - T. 111. - № 22. - C. 7851-7861.

18. Prasad, C. A latest overview on photocatalytic application of g-C3N4 based nanostructured materials for hydrogen production / C. Prasad, H. Tang, Q. Liu, I. Bahadur, S. Karlapudi, Y. Jiang // International Journal of Hydrogen Energy. - 2020. - T. 45. - № 1. - C. 337-379.

19. Chae, J.-H.J.-H.J.-H.M.-S. Hydrogen Production from Photo Splitting of Water Using the Ga-incorporated TiO2s Prepared by a Solvothermal Method and Their Characteristics / J.-H.J.-H.J.-H.M.-S. Chae // Bulletin of the Korean Chemical Society. - 2009. - T. 30. - № 2. - C. 302-308.

20. Jing, D. Study on the synthesis of Ni doped mesoporous TiO2 and its photocatalytic activity for hydrogen evolution in aqueous methanol solution / D. Jing, Y. Zhang, L. Guo // Chemical Physics Letters. - 2005. - T. 415. - № 1-3. - C. 74-78.

21. Sasikala, R. Highly dispersed phase of SnO2 on TiO2 nanoparticles synthesized by polyol-mediated route: Photocatalytic activity for hydrogen generation / R. Sasikala [h gp.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2009. - T. 34. - № 9. - C. 3621-3630.

22. Xu, S. Significant improvement of photocatalytic hydrogen generation rate over TiO2 with deposited CuO / S. Xu, D.D. Sun // International Journal of Hydrogen Energy. - 2009. - T. 34. - № 15. - C. 6096-6104.

23. Xu, S. Fabrication and comparison of highly efficient Cu incorporated TiO2 photocatalyst for hydrogen generation from water / S. Xu, J. Ng, X. Zhang, H. Bai, D.D. Sun // International Journal of Hydrogen Energy. - 2010. - T. 35. - № 11. - C. 5254-5261.

24. Kudo, A. Heterogeneous photocatalyst materials for water splitting / A. Kudo, Y. Miseki // Chemical Society Reviews. - 2009. - T. 38. - № 1. - C. 253-278.

25. Kumaravel, V. Photocatalytic hydrogen production using metal doped TiO2: A review of recent advances / V. Kumaravel, S. Mathew, J. Bartlett, S.C. Pillai // Applied Catalysis B: Environmental. - 2019. - T. 244. - C. 1021-1064.

26. Kozlova, E.A. Heterogeneous semiconductor photocatalysts for hydrogen production from aqueous solutions of electron donors / E.A. Kozlova, V.N. Parmon // Russian Chemical Reviews. - 2017. - T. 86. - № 9. - C. 870-906.

27. Koca, A. Photocatalytic hydrogen production by direct sun light from sulfide/sulfite solution / A. Koca, M. Sahin // International Journal of Hydrogen Energy. - 2002. - T. 27. - № 4. - C. 363-367.

28. Xing, C. Band structure-controlled solid solution of Cd1-xZnxS photocatalyst for hydrogen production by water splitting / C. Xing, Y. Zhang, W. Yan, L. Guo // International Journal of Hydrogen Energy. - 2006. - T. 31. - № 14. - C. 2018-2024.

29. Li, Y. Cobalt sulfide quantum dots modified TiO2 nanoparticles for efficient photocatalytic hydrogen evolution / Y. Li, Z. Yu, J. Meng, J. Xiao, Y. Li // International Journal of Hydrogen Energy. - 2014. - T. 39. - № 28. - C. 15387-15393.

30. Wang, W. TiO2 composite nanotubes embedded with CdS and upconversion nanoparticles for near infrared light driven photocatalysis / W. Wang [h gp.] // Cuihua Xuebao/Chinese Journal of Catalysis. - 2017. - T. 38. - № 11. - C. 1851-1859.

31. Gomathisankar, P. Photocatalytic hydrogen production with CuS/ZnO from aqueous Na2S + Na2SO3 solution / P. Gomathisankar, K. Hachisuka, H. Katsumata, T. Suzuki, K. Funasaka, S. Kaneco // International Journal of Hydrogen Energy. - 2013. - T. 38. - № 21. - C. 8625-8630.

32. Zhang, R. Macroporous ZnO/ZnS/CdS composite spheres as efficient and stable photocatalysts for solar-driven hydrogen generation / R. Zhang [h gp.] // Journal of Materials Science 2017 52:19. - 2017. - T. 52. - № 19. - C. 11124-11134.

33. He, D. Enhanced cyclability of CdS/TiO2 photocatalyst by stable interface structure / D. He [h gp.] // Superlattices and Microstructures. - 2012. - T. 51. - № 6. - C. 799-808.

34. Yao, X. Loading of CdS nanoparticles on the (1 0 1) surface of elongated TiO2 nanocrystals for efficient visible-light photocatalytic hydrogen evolution from water splitting / X. Yao, T. Liu, X. Liu, L. Lu // Chemical Engineering Journal. - 2014. - T. 255. - C. 28-39.

35. Yang, G. One-step solvothermal synthesis of hierarchically porous nanostructured CdS/TiO2 heterojunction with higher visible light photocatalytic activity / G. Yang, B. Yang, T. Xiao, Z. Yan // Applied Surface Science. - 2013. - T. 283. - C. 402-410.

36. Villoria, J.A. Photocatalytic Hydrogen Production on Cdi-xZnxS Solid Solutions under Visible Light: Influence of Thermal Treatment / J.A. Villoria, R.M.N. Yerga, S.M. Al-Zahrani, J.L.G.

Fierro // Industrial and Engineering Chemistry Research. - 2010. - T. 49. - № 15. - C. 68546861.

37. Borrell, L. A comparative study of CdS-based semiconductor photocatalysts for solar hydrogen production from sulphide + sulphite substrates / L. Borrell, S. Cervera-March, J. Giménez, R. Simarro, J.M. Andújar // Solar Energy Materials and Solar Cells. - 1992. - T. 25. - № 1-2. - C. 25-39.

38. Xiong, Y. Growth and phase-transformation mechanisms of nanocrystalline CdS in Na2S solution / Y. Xiong [h gp.] // Journal of Physical Chemistry C. - 2008. - T. 112. - № 25. - C. 9229-9233.

39. Jang, J.S. Optimization of CdS/TiO2 nano-bulk composite photocatalysts for hydrogen production from Na2S/Na2SO3 aqueous electrolyte solution under visible light (X > 420 nm) / J.S. Jang, S.M. Ji, S.W. Bae, H.C. Son, J.S. Lee // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. - 2007. - T. 188. - № 1. - C. 112-119.

40. Li, C. TiO2 nanotubes incorporated with CdS for photocatalytic hydrogen production from splitting water under visible light irradiation / C. Li, J. Yuan, B. Han, L. Jiang, W. Shangguan // International Journal of Hydrogen Energy. - 2010. - T. 35. - № 13. - C. 7073-7079.

41. Zhou, H. Biomass-derived hierarchical porous CdS/M/TiO2 (M = Au, Ag, Pt, Pd) ternary heterojunctions for photocatalytic hydrogen evolution / H. Zhou [h gp.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2014. - T. 39. - № 29. - C. 16293-16301.

42. Jang, J.S. Simultaneous hydrogen production and decomposition of H2S dissolved in alkaline water over CdS-TiO2 composite photocatalysts under visible light irradiation / J.S. Jang, H. Gyu Kim, P.H. Borse, J.S. Lee // International Journal of Hydrogen Energy. - 2007. - T. 32. - № 18.

- C. 4786-4791.

43. Yoshimura, J. Visible Light Induced Hydrogen Evolution on CdS/K4Nb6O17 Photocatalyst / J. Yoshimura, A. Tanaka, K. N., K. Domen // Bulletin of the Chemical Society of Japan

- 2006. - T. 68. - № 8. - C. 2439-2445.

44. Lei, S.L. High-performance heterostructured CdS/Bai-xSrxTiO3 system with unique synergism for photocatalytic H2 evolution / S.L. Lei [h gp.] // Applied Catalysis A: General. - 2015. - T. 493. - C. 58-67.

45. Wang, J. Enhanced photocatalytic H2-production activity of CdxZni-xS nanocrystals by surface loading MS (M = Ni, Co, Cu) species / J. Wang [h gp.] // Applied Surface Science. - 2012. - T. 259. - C. 118-123.

46. Roy, A. Effects of morphology and surface area of the oxide nanostructures on the visible-light induced generation of hydrogen in ZnO(TiO2)/Cd1 - xZnxS and ZnO(TiO2)/Pt/Cd1 - xZnxS

heterostructures (x = 0.0, 0.2) / A. Roy, S.R. Lingampalli, S. Saha, C.N.R. Rao // Chemical Physics Letters. - 2015. - T. 637. - C. 137-142.

47. Markovskaya, D. V. Synthesis of Pt/Zn(OH)2/Cd0.3Zn0.7S for the Photocatalytic Hydrogen Evolution from Aqueous Solutions of Organic and Inorganic Electron Donors Under Visible Light / D. V. Markovskaya, E.A. Kozlova, S. V. Cherepanova, A.A. Saraev, E.Y. Gerasimov, V.N. Parmon // Topics in Catalysis 2016 59:15. - 2016. - T. 59. - № 15. - C. 1297-1304.

48. Sabaté, J. Photocatalytic production of hydrogen from sulfide and sulfite waste streams: a kinetic model for reactions occurring in illuminating suspensions of CdS / J. Sabaté, S. Cervera-March, R. Simarro, J. Giménez // Chemical Engineering Science. - 1990. - T. 45. - № 10. - C. 30893096.

49. Navarro, R.M. Hydrogen production from renewable sources: Biomass and photocatalytic opportunities. / R.M. Navarro, M.C. Sánchez-Sánchez, M.C. Alvarez-Galvan, F. Del Valle, J.L.G. Fierro. - The Royal Society of Chemistry. - 2009 - T.2. - C. 35-54.

50. Kozlova, E.A. Novel photocatalysts Pt/Cd1-xZnxS/ZnO/Zn(OH)2: Activation during hydrogen evolution from aqueous solutions of ethanol under visible light / E.A. Kozlova, S. V. Cherepanova, D. V. Markovskaya, A.A. Saraev, E.Y. Gerasimov, V.N. Parmon // Applied Catalysis B: Environmental. - 2016. - T. 183. - C. 197-205.

51. Kahane, S. V. CdO-CdS nanocomposites with enhanced photocatalytic activity for hydrogen generation from water / S. V. Kahane, R. Sasikala, B. Vishwanadh, V. Sudarsan, S. Mahamuni // International Journal of Hydrogen Energy. - 2013. - T. 38. - № 35. - C. 15012-15018.

52. Wang, H. Nickel nanoparticles modified CdS - A potential photocatalyst for hydrogen production through water splitting under visible light irradiation / H. Wang, W. Chen, J. Zhang, C. Huang, L. Mao // International Journal of Hydrogen Energy. - 2015. - T. 40. - № 1. - C. 340345.

53. Chen, Y. Synergetic Integration of Cu1.94S-ZnxCd1-xS Heteronanorods for Enhanced Visible-Light-Driven Photocatalytic Hydrogen Production / Y. Chen [h gp.] // Journal of the American Chemical Society. - 2016. - T. 138. - № 13. - C. 4286-4289.

54. Zhang, M. Construction of novel S/CdS type II heterojunction for photocatalytic H2 production under visible light: The intrinsic positive role of elementary a-S / M. Zhang, H. Lin, J. Cao, X. Guo, S. Chen // Chemical Engineering Journal. - 2017. - T. C. - № 321. - C. 484-494.

55. Antoniadou, M. Photocatalysis and photoelectrocatalysis using (CdS-ZnS)/TiO2 combined photocatalysts / M. Antoniadou, V.M. Daskalaki, N. Balis, D.I. Kondarides, C. Kordulis, P. Lianos // Applied Catalysis B: Environmental. - 2011. - T. 107. - № 1-2. - C. 188-196.

56. Wang, L. Enhanced photocatalytic hydrogen evolution under visible light over Cdi-xZnxS solid solution with cubic zinc blend phase / L. Wang, W. Wang, M. Shang, W. Yin, S. Sun, L. Zhang // International Journal of Hydrogen Energy. - 2010. - Т. 35. - № 1. - С. 19-25.

57. Lyubina, T.P. New photocatalysts based on cadmium and zinc sulfides for hydrogen evolution from aqueous Na2S-Na2SO3 solutions under irradiation with visible light / T.P. Lyubina, E.A. Kozlova // Kinetics and Catalysis. - 2012. - Т. 53. - № 2. - С. 188-196.

58. Shimura, K. Heterogeneous photocatalytic hydrogen production from water and biomass derivatives / K. Shimura, H. Yoshida // Energy & Environmental Science. - 2011. - Т. 4. - № 7.

- С. 2467-2481.

59. World conservation strategy. Living resource conservation for Sustainable Development. International Union for Conservation of Nature and Natural Resources - Глан, Швейцария, 1980. - 77 с.

60. Muradov, N.Z. "Green" path from fossil-based to hydrogen economy: An overview of carbonneutral technologies / N.Z. Muradov, T.N. Veziroglu // International Journal of Hydrogen Energy. - 2008. - Т. 33. - № 23. - С. 6804-6839.

61. Liu, W. Overview of Biomass Conversion to Electricity and Hydrogen and Recent Developments in Low-Temperature Electrochemical Approaches. / W. Liu, C. Liu, P. Gogoi, Y. Deng. - Engineering. - 2020. - Т. 6. - С. 1351-1363.

62. Das, D. Recent developments in biological hydrogen production processes / D. Das, N. Khanna, T. Nejat Veziroglu // Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly. - 2008. - Т. 14.

- № 2. - С. 57-67.

63. Inaba, M. Hydrogen Production by Gasification of Cellulose over Ni Catalysts Supported on Zeolites / M. Inaba, K. Murata, M. Saito, I. Takahara // Energy and Fuels. - 2006. - Т. 20. -№ 2. - С. 432-438.

64. Artetxe, M. Steam reforming of different biomass tar model compounds over Ni/AhO3 catalysts / M. Artetxe, J. Alvarez, M.A. Nahil, M. Olazar, P.T. Williams // Energy Conversion and Management. - 2017. - Т. 136. - С. 119-126.

65. Wang, J. Enhanced hydrogen production from catalytic biomass gasification with in-situ CO2 capture / J. Wang, D. Kang, B. Shen, H. Sun, C. Wu // Environmental Pollution. - 2020. - Т. 267. - С. 115487.

66. Polychronopoulou, K. The phenol steam reforming reaction over MgO-based supported Rh catalysts / K. Polychronopoulou, J.L.G. Fierro, A.M. Efstathiou // Journal of Catalysis. - 2004.

- Т. 228. - № 2. - С. 417-432.

67. Singh, L. Methods for enhancing bio-hydrogen production from biological process: A review / L. Singh, Z.A. Wahid // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2015. - Т. 21. - С. 70-80.

68. Hosseini, S.E. A review on biomass-based hydrogen production for renewable energy supply / S.E. Hosseini, M.A. Wahid, MM. Jamil, A.A.M. Azli, M.F. Misbah // International Journal of Energy Research. - 2015. - Т. 39. - № 12. - С. 1597-1615.

69. Khanna, N. Biohydrogen production by dark fermentation / N. Khanna, D. Das // Wiley Interdisciplinary Reviews: Energy and Environment. - 2013. - Т. 2. - № 4. - С. 401-421.

70. Olabi, A.G. Large-vscale hydrogen production and storage technologies: Current status and future directions / A.G. Olabi [и др.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2021. - Т. 46. - № 45. - С. 23498-23528.

71. Puga, A. V. Photocatalytic production of hydrogen from biomass-derived feedstocks / A. V. Puga // Coordination Chemistry Reviews. - 2016. - Т. 315. - С. 1-66.

72. Kawai, T. Conversion of carbohydrate into hydrogen fuel by a photocatalytic process. vol. Т. 286 / T. Kawai, T. Sakata. - 1980. - С. 474-476.

73. Kawai, T. Photocatalytic hydrogen production from liquid methanol and water / T. Kawai, T. Sakata // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1980. - № 15. - С. 694695.

74. Kawai, T. Photocatalytic hydrogen production from water by the decomposition of polyvinylchloride, protein, algae, dead insects, and excrement / T. Kawai, T. Sakata // Catalysis Letters. - 1981. - Т. 10. - № 1. - С. 81-84.

75. Harada, H. Effect of semiconductor on photocatalytic decomposition of lactic acid / H. Harada, T. Sakata, T. Ueda // Journal of the American Chemical Society. - 1985. - Т. 107. - № 6. - С. 1773-1774.

76. Cargnello, M. Photocatalytic H2 and Added-Value By-Products - The Role of Metal Oxide Systems in Their Synthesis from Oxygenates / M. Cargnello, A. Gasparotto, V. Gombac, T. Montini, D. Barreca, P. Fornasiero // European Journal of Inorganic Chemistry. - 2011. - Т. 2011. - № 28. - С. 4309-4323.

77. Yasuda, M. Sacrificial hydrogen production over TiO2-based photocatalysts: Polyols, carboxylic acids, and saccharides / M. Yasuda, T. Matsumoto, T. Yamashita // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2018. - Т. 81. - С. 1627-1635.

78. Bamwenda, G. R. Photoassisted hydrogen production from a water - ethanol system solution: a comparison of activities of Au-TiO2 and Pt/TiO2 / S. Tsubota, T. Nakamura, M. Haruta // J. Photochem. Photobiol. A. - 1995. - V. 89. - P. 177-189.

79. Simon, T. Redox shuttle mechanism enhances photocatalytic H2 generation on Ni-decorated CdS nanorods / T. Simon [и др.] // Nature Materials 2014 13:11. - 2014. - Т. 13. - № 11. - С. 10131018.

80. Peng, S.Q. Photocatalytic hydrogen generation using glucose as electron donor over Pt/CdxZn1-xS solid solutions / S.Q. Peng, Y.J. Peng, Y.X. Li, G.X. Lu, S. Ben Li // Research on Chemical Intermediates. - 2009. - Т. 35. - № 6-7. - С. 739-749.

81. Peng, S. Photocatalytic hydrogen evolution and decomposition of glycerol over Cd0.5Zn0.5S solid solution under visible light irradiation / S. Peng, M. Ding, T. Yi, Z. Zhan, Y. Li // Environmental Progress and Sustainable Energy. - 2016. - Т. 35. - № 1. - С. 141-148.

82. Wang, J.-J. Photocatalytic Hydrogen Evolution from Glycerol and Water over Nickel-Hybrid Cadmium Sulfide Quantum Dots under Visible-Light Irradiation / J.-J. Wang [и др.] // ChemSusChem. - 2014. - Т. 7. - № 5. - С. 1468-1475.

83. Jin, Z. Surface properties of PtDCdS and mechanism of photocatalytic dehydrogenation of aqueous alcohol / Z. Jin [и др.] // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. -1993. - Т. 71. - № 1. - С. 85-96.

84. Zhao, H. Enhanced photocatalytic hydrogen evolution along with byproducts suppressing over Z-scheme CdxZni-xS/Au/g-C3N4 photocatalysts under visible light / H. Zhao, X. Ding, B. Zhang, Y. Li, C. Wang // Science Bulletin. - 2017. - Т. 62. - № 9. - С. 602-609.

85. Jiang, S. Crystalline CdS/MoS2 shape-controlled by a bacterial cellulose scaffold for enhanced photocatalytic hydrogen evolution / S. Jiang [и др.] // Carbohydrate Polymers. - 2020. - Т. 250.

- С. 116909.

86. Pan, Y. Cadmium Sulfide Quantum Dots Supported on Gallium and Indium Oxide for Visible-Light-Driven Hydrogen Evolution from Water / Y. Pan [и др.] // ChemSusChem. - 2014. - Т. 7. - № 9. - С. 2537-2544.

87. Li, Y. Synthesis of CdS Nanorods by an Ethylenediamine Assisted Hydrothermal Method for Photocatalytic Hydrogen Evolution / Y. Li, Y. Hu, S. Peng, G. Lu, S. Li // Journal of Physical Chemistry C. - 2009. - Т. 113. - № 21. - С. 9352-9358.

88. Li, Y. Enhancement of photocatalytic activity of cadmium sulfide for hydrogen evolution by photoetching / Y. Li, J. Du, S. Peng, D. Xie, G. Lu, S. Li // International Journal of Hydrogen Energy. - 2008. - Т. 33. - № 8. - С. 2007-2013.

89. Harada, H. Semiconductor effect on the selective photocatalytic reaction of alpha-hydroxycarboxylic acids / H. Harada, T. Sakata, T. Ueda // Journal of physical chemistry. - 1989.

- Т. 93. - № 4. - С. 1542-1548.

90. Kuehnel, M.F. Solar Hydrogen Generation from Lignocellulose / M.F. Kuehnel, E. Reisner // Angewandte Chemie International Edition. - 2018. - Т. 57. - № 13. - С. 3290-3296.

91. Kumar, P. Methods for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass for Efficient Hydrolysis and Biofuel Production / P. Kumar, D.M. Barrett, M.J. Delwiche, P. Stroeve // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2009. - Т. 48. - № 8. - С. 3713-3729.

92. Wu, X. Solar energy-driven lignin-first approach to full utilization of lignocellulosic biomass under mild conditions / X. Wu [и др.] // Nature Catalysis. - 2018. - Т. 1. - № 10. - С. 772-780.

93. Wakerley, D.W. Solar-driven reforming of lignocellulose to H2 with a CdS/CdOx photocatalyst / D.W. Wakerley, M.F. Kuehnel, K.L. Orchard, K.H. Ly, T.E. Rosser, E. Reisner // Nature Energy. - 2017. - Т. 2. - № 4. - С. 17021.

94. Budtova, T. Cellulose in NaOH-water based solvents: a review / T. Budtova, P. Navard // Cellulose 2015 23:1. - 2015. - Т. 23. - № 1. - С. 5-55.

95. Spanhel, L. Photochemistry of colloidal semiconductors. 20. Surface modification and stability of strong luminescing CdS particles / L. Spanhel, M. Haase, H. Weller, A. Henglein // Journal of the American Chemical Society. - 1987. - Т. 109. - № 19. - С. 5649-5655.

96. Dworak, L. Ultrafast Charge Separation at the CdSe/CdS Core/Shell Quantum Dot/Methylviologen Interface: Implications for Nanocrystal Solar Cells / L. Dworak, V. V. Matylitsky, V. V. Breus, M. Braun, T. Basche, J. Wachtveitl // Journal of Physical Chemistry C.

- 2011. - Т. 115. - № 10. - С. 3949-3955.

97. Awatani, T. In Situ infrared spectroscopic studies of adsorption of lactic acid and related compounds on the TiO2 and CdS semiconductor photocatalyst surfaces from aqueous solutions / T. Awatani, K.D. Dobson, A.J. McQuillan, B. Ohtani, K. Uosaki // Chemistry Letters. - 1998.

- № 8. - С. 849-850.

98. Марковская, Д.В. Влияние допирования ионами меди твердого раствора сульфидов кадмия и цинка на его физико-химические свойства и каталитическую активность в реакции выделения водорода из водных растворов Na2S/Na2SO3 под действием видимого излучения / Д.В. Марковская, Т.П. Любина, Е.А. Козлова, С.В. Черепанова, Е.Ю. Герасимов, А.А. Сараев, В.В. Каичев // Кинетика и катализ. - 2014. - Т. 55. - С.555.

99. Kolinko, P.A. Visible Light Photocatalytic Oxidation of Ethanol Vapor on Titanium Dioxide Modified with Noble Metals / P.A. Kolinko, D.S. Selishchev, D. V. Kozlov // Theoretical and Experimental Chemistry 2015 51:2. - 2015. - Т. 51. - № 2. - С. 96-103.

100. Sheng, Z. Gas-phase photocatalytic oxidation of NO over palladium modified TiO2 catalysts / Z. Sheng, Z. Wu, Y. Liu, H. Wang // Catalysis Communications. - 2008. - Т. 9. -№ 9. - С. 1941-1944.

101. Rahulan, K.M. Investigation on the structural and nonlinear optical properties of Pt doped TiO2 nanoparticles / K.M. Rahulan, N. Padmanathan, G. Vinitha, C.C. Kanakam // Materials Research Bulletin. - 2013. - Т. 48. - № 9. - С. 3037-3042.

102. Al-Azri, Z.H.N. The roles of metal co-catalysts and reaction media in photocatalytic hydrogen production: Performance evaluation of M/TiO2 photocatalysts (M=Pd, Pt, Au) in different alcohol-water mixtures / Z.H.N. Al-Azri [и др.] // Journal of Catalysis. - 2015. - Т. C.

- № 329. - С. 355-367.

103. Kozlova, E.A. Effect of Titania Regular Macroporosity on the Photocatalytic Hydrogen Evolution on Cd1-xZnxS/TiO2 Catalysts under Visible Light / E.A. Kozlova [и др.] // ChemCatChem. - 2015. - Т. 7. - № 24.

104. Majeed, I. On the role of metal particle size and surface coverage for photo-catalytic hydrogen production: A case study of the Au/CdS system / I. Majeed [и др.] // Applied Catalysis B: Environmental. - 2016. - Т. 182. - С. 266-276.

105. Cherepanova, S. V. X-ray scattering on one-dimensional disordered structures / S. V. Cherepanova // Journal of Structural Chemistry 2012 53:1. - 2013. - Т. 53. - № 1. - С. 109-132.

106. Kozlova, E.A. Enhancement of the O2 or H2 photoproduction rate in a Ce3+/Ce4+-TiO2 system by the TiO2 surface and structure modification / E.A. Kozlova, T.P. Korobkina, A. V. Vorontsov, V.N. Parmon // Applied Catalysis A: General. - 2009. - Т. 367. - № 1-2. - С. 130137.

107. Kozlova, E.A. Photocatalytic oxidation of ethanol vapors under visible light on CdS-TiO2 nanocatalyst / E.A. Kozlova [и др.] // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. - 2012. - Т. 250. - С. 103-109.

108. Liu, C. Vertical single or few-layer MoS2 nanosheets rooting into TiO2 nanofibers for highly efficient photocatalytic hydrogen evolution / C. Liu [и др.] // Applied Catalysis B: Environmental. - 2015. - Т. 164. - С. 1-9.

109. Kozlova, E.A. Influence of mesoporous and platinum-modified titanium dioxide preparation methods on photocatalytic activity in liquid and gas phase / E.A. Kozlova, A. V. Vorontsov // Applied Catalysis B: Environmental. - 2007. - Т. 77. - № 1-2. - С. 35-45.

110. Janus, M. New method of improving photocatalytic activity of commercial Degussa P25 for azo dyes decomposition / M. Janus, A.W. Morawski // Applied Catalysis B: Environmental.

- 2007. - Т. 75. - № 1-2. - С. 118-123.

111. Cai, Z. Fabrication of TiO2 Binary Inverse Opals without Overlayers via the Sandwich-Vacuum Infiltration of Precursor / Z. Cai [и др.] // Langmuir. - 2011. - Т. 27. - № 8. - С. 51575164.

112. Chen, X. Forced Impregnation Approach to Fabrication of Large-Area, Three-Dimensionally Ordered Macroporous Metal Oxides / X. Chen, Z. Li, J. Ye, Z. Zou // Chemistry of Materials. - 2010. - Т. 22. - № 12. - С. 3583-3585.

113. Zhu, Y. Visible light induced photocatalysis on CdS quantum dots decorated TiO2 nanotube arrays / Y. Zhu [h gp.] // Applied Catalysis A: General. - 2015. - T. 498. - C. 159-166.

114. Oliveira, Melo M. De. Visible light-induced hydrogen production from glycerol aqueous solution on hybrid Pt-CdS-TiO2 photocatalysts / M. De Oliveira Melo, L.A. Silva // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. - 2011. - T. 226. - № 1. - C. 36-41.

115. Xu, X. Fabrication and photocatalytic performance of a ZnxCdi-xS solid solution prepared by sulfuration of a single layered double hydroxide precursor / X. Xu [h gp.] // Applied Catalysis B: Environmental. - 2011. - T. 102. - № 1-2. - C. 147-156.

116. Markovskaya, D. V. Photocatalytic hydrogen evolution from aqueous solutions of Na2S/Na2SO3 under visible light irradiation on CuSZCd0.3Zn0.7S and NizCd0.3Zn0.7SHz / D. V. Markovskaya, S. V. Cherepanova, A.A. Saraev, E.Y. Gerasimov, E.A. Kozlova // Chemical Engineering Journal. - 2015. - T. 262. - C. 146-155.

117. Tian, Y. Mechanisms and applications of plasmon-induced charge separation at TiO2 films loaded with gold nanoparticles / Y. Tian, T. Tatsuma // Journal of the American Chemical Society. - 2005. - T. 127. - № 20. - C. 7632-7637.

118. Koslowski, B. Oxidation of preferentially (1 1 1)-oriented Au films in an oxygen plasma investigated by scanning tunneling microscopy and photoelectron spectroscopy / B. Koslowski [h gp.] // Surface Science. - 2001. - T. 475. - № 1-3. - C. 1-10.

119. Mason, M.G. Electronic structure of supported small metal clusters / M.G. Mason // Physical review B. - 1983. - T. 27. - C. 748-762.

120. Zhao, L. Interfacial Bonding of Gold Nanoparticles on a H-terminated Si(100) Substrate Obtained by Electro- and Electroless Deposition / Liyan Zhao, Allan Chung-Lung Siu, Joseph Andrew Petrus, and Zhenhua He, K.T. Leung // Journal of the American Chemical Society. -2007. - T. 129. - № 17. - C. 5730-5734.

121. B. Roldan Cuenya. Size- and Support-Dependent Electronic and Catalytic Properties of Au0/Au3+ Nanoparticles Synthesized from Block Copolymer Micelles / B. Roldan Cuenya, Sung-Hyeon Baeck, Thomas F. Jaramillo, E.W. McFarland // Journal of the American Chemical Society. - 2003. - T. 125. - № 42. - C. 12928-12934.

122. Kozlova, E.A. Photocatalytic hydrogen production using Me/Cd0.3Zn0.7S (Me = Au, Pt, Pd) catalysts: Transformation of the metallic catalyst under the action of the reaction medium / E.A. Kozlova, A.Y. Kurenkova, P.A. Kolinko, A.A. Saraev, E.Y. Gerasimov, D.V. Kozlov // Kinetics and Catalysis. - 2017. - T. 58. - № 4. - C. 431-440.

123. Matsumura, M. Cadmium sulfide photocatalyzed hydrogen production from aqueous solutions of sulfite: effect of crystal structure and preparation method of the catalyst / M.

Matsumura, S. Furukawa, Y. Saho, H. Tsubomura // Journal of Physical Chemistry. - 2002. - Т. 89. - № 8. - С. 1327-1329.

124. Silva, L.A. Photocatalytic Hydrogen Production with Visible Light over Pt-Interlinked Hybrid Composites of Cubic-Phase and Hexagonal-Phase CdS / L.A. Silva, S.Y. Ryu, J. Choi, W. Choi, M R. Hoffmann // Journal of Physical Chemistry C. - 2008. - Т. 112. - № 32. - С. 12069-12073.

125. Zhang, J. New understanding on the different photocatalytic activity of wurtzite and zinc-blende CdS / J. Zhang, S. Wageh, A.A. Al-Ghamdi, J. Yu // Applied Catalysis B: Environmental.

- 2016. - Т. 192. - С. 101-107.

126. Zhao, Z.-Y. Structural, electronic, and optical properties of Eu-doped BiOX (X = F, Cl, Br, I): a DFT+U study / Z.-Y. Zhao, W W. Dai // Inorganic chemistry. - 2014. - Т. 53. - № 24.

- С. 13001-13011.

127. Yu, W. New insight into the enhanced photocatalytic activity of N-, C- and S-doped ZnO photocatalysts / W. Yu, J. Zhang, T. Peng // Applied Catalysis B: Environmental. - 2016. - Т. 181. - С. 220-227.

128. Dong, M. Effect of effective mass and spontaneous polarization on photocatalytic activity of wurtzite and zinc-blende ZnS / M. Dong, J. Zhang, J. Yu // APL Materials. - 2015. - Т. 3. -№ 10.

129. Kozlova, E.A. Synthesis of Cdi-xZnxS photocatalysts for gas-phase CO2 reduction under visible light / E.A. Kozlova, M.N. Lyulyukin, D. V. Markovskaya, D.S. Selishchev, S. V. Cherepanova, D. V. Kozlov // Photochemical & Photobiological Sciences. - 2019. - Т. 18. -№ 4. - С. 871-877.

130. Jing, D. Efficient solar hydrogen production by photocatalytic water splitting: From fundamental study to pilot demonstration / D. Jing [и др.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2010. - Т. 35. - № 13. - С. 7087-7097.

131. Fajrina, N. A critical review in strategies to improve photocatalytic water splitting towards hydrogen production / N. Fajrina, M. Tahir // International Journal of Hydrogen Energy.

- 2019. - Т. 44. - № 2. - С. 540-577.

132. Li, Q. Remarkable positive effect of Cd(OH)2 on CdS semiconductor for visible-light photocatalytic H2 production / Q. Li [и др.] // Applied Catalysis B: Environmental. - 2018. - Т. 229. - С. 8-14.

133. Hao, X. Zn-vacancy mediated electron-hole separation in ZnS/g-C3N4 heterojunction for efficient visible-light photocatalytic hydrogen production / X. Hao, J. Zhou, Z. Cui, Y. Wang, Y. Wang, Z. Zou // Applied Catalysis B: Environmental. - 2018. - Т. 229. - С. 41-51.

134. Wu, Y. Petal-like CdS nanostructures coated with exfoliated sulfur-doped carbon nitride via chemically activated chain termination for enhanced visible-light-driven photocatalytic water purification and H2 generation / Y. Wu [и др.] // Applied Catalysis B: Environmental. -2018. - Т. 229. - С. 181-191.

135. Zhang, X.H. Defect-rich O-incorporated 1T-MoS2 nanosheets for remarkably enhanced visible-light photocatalytic H2 evolution over CdS: The impact of enriched defects / X.H. Zhang, N. Li, J. Wu, Y.Z. Zheng, X. Tao // Applied Catalysis B: Environmental. - 2018. - Т. 229. - С. 227-236.

136. Guan, Z. AgIn5S8 nanoparticles anchored on 2D layered ZnImS4 to form 0D/2D heterojunction for enhanced visible-light photocatalytic hydrogen evolution / Z. Guan, Z. Xu, Q. Li, P. Wang, G. Li, J. Yang // Applied Catalysis B: Environmental. - 2018. - Т. 227. - С. 512518.

137. Kurenkova, A.Y. The Effect of Hydrothermal Treatment on Activities of Cd0.3Zn0.7S Photocatalyst under Visible Light / A.Y. Kurenkova, P.A. Kolinko, S.V. Cherepanova, E.A. Kozlova // Materials Today: Proceedings. - 2017. - Т. 4. - № 11. - С. 11371-11374.

138. Куренкова, А.Ю. Влияние гидротермальной обработки на активность катализаторов на основе Cd0.3Zn0.7S в реакции выделения водорода под действием видимого излучения / А.Ю. Куренкова, Е.А. Козлова, П.А. Колинько // В сборнике Передовые материалы - 2016: синтез, обработка и свойства наноструктур: материалы Российско-Японской международной конференции.-Новосибирский государственный университет.,2016.- C.126-127.- ISBN9785443705705.

139. Куренкова, А.Ю. Исследование трансформации фотокатализаторов на основе Cd0.3Zn0.7S после гидротермальной обработки / А.Ю. Куренкова, Е.А. Козлова // В сборнике Материалы 55-й Международной научной студенческой конференции МНСК-2017: Химия.-ИПЦ НГУ.,2017.- C.12.- ISBN9785443706269.

140. Kurenkova, A.Y. Photocatalytic Hydrogen Evolution on Cd0.3Zn0.7S: the Effect of Hydrothermal Treatment / A.Y. Kurenkova, E.A. Kozlova, S.V. Cherepanova // В сборнике Catalyst Design: From Molecular to Industrial Level. 5th International School-Conference on Catalysis for Young Scientists (May 20-23, 2018, Moscow, Russia) [Electronic resource]: Abstracts. -Boreskov institute of Catalysis SB RAS.,2018.- C.117-118.

141. Куренкова, А.Ю. Воздействие излучения на частицы металлов в катализаторах MeZCd0.3Zn0.7S (Me = Au, Pt, Pd) в реакции выделения водорода под действием видимого света / А.Ю. Куренкова // В сборнике Материалы 54-й Международной научной студенческой конференции МНСК-2016: Химия.-Новосибирский государственный университет.,2016.- C.16.- ISBN9785443704920

142. Kozlova, E.A. Synthesis of multiphase Au/Cdo.6Zno.4S/ZnS photocatalysts for improved photocatalytic performance / E.A. Kozlova, E.N. Gribov, A.Y. Kurenkova, S. V. Cherepanova, E.Y. Gerasimov, D. V. Kozlov // International Journal of Hydrogen Energy. - 2019. - T. 44. -№ 42. - C. 23589-23599.

143. Hilpmann G. Combining Chemical and Biological Catalysis for the Conversion of Hemicelluloses: Hydrolytic Hydrogenation of Xylan to Xylitol / G. Hilpmann [h gp.] // Catalysis Letters 2018 149:1. - 2018. - T. 149. - № 1. - C. 69-76.

144. Vorontsov, A. V. Kinetics of the photocatalytic oxidation of gaseous acetone over platinized titanium dioxide / A. V. Vorontsov, I. V. Stoyanova, D. V. Kozlov, V.I. Simagina, E.N. Savinov // Journal of Catalysis. - 2000. - T. 189. - № 2. - C. 360-369.

145. Lam, S.W. The effect of platinum and silver deposits in the photocatalytic oxidation of resorcinol / S.W. Lam, K. Chiang, T.M. Lim, R. Amal, G.K.C. Low // Applied Catalysis B: Environmental. - 2007. - T. 72. - № 3-4. - C. 363-372.

146. Zhang, X. Synthesis of Ni doped InVO4 for enhanced photocatalytic hydrogen evolution using glucose as electron donor / X. Zhang // Catalysis Letters. - 2014. - T. 144. - № 7. - C. 1253-1257.

147. Li, Y. Photocatalytic hydrogen generation in the presence of glucose over ZnS-coated ZnIn2S4 under visible light irradiation / Y. Li, J. Wang, S. Peng, G. Lu, S. Li // International Journal of Hydrogen Energy. - 2010. - T. 35. - № 13. - C. 7116-7126.

148. Markovskaya, D. V. New photocatalysts based on Cd0.3Zn0.7S and Ni(OH)2 for hydrogen production from ethanol aqueous solutions under visible light / D. V. Markovskaya, E.A. Kozlova, E.Y. Gerasimov, A. V. Bukhtiyarov, D. V. Kozlov // Applied Catalysis A: General. -2018. - T. 563. - C. 170-176.

149. Speltini, A. Improved photocatalytic H2 production assisted by aqueous glucose biomass by oxidized g-C3N4 / A. Speltini [h gp.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2018. -T. 43. - № 32. - C. 14925-14933.

150. Du, M.H. Photo-oxidation of polyhydroxyl molecules on TiO2 surfaces: From hole scavenging to light-induced self-assembly of TiO2-cyclodextrin wires / M.H. Du, J. Feng, S.B. Zhang // Physical Review Letters. - 2007. - T. 98. - № 6. - C. 066102.

151. Fu, X. Photocatalytic reforming of biomass: A systematic study of hydrogen evolution from glucose solution / X. Fu [h gp.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2008. - T. 33. - № 22. - C. 6484-6491.

152. Wei, Z. Enhanced photocatalytic hydrogen evolution using a novel in situ heterojunction yttrium-doped Bi4NbO8Cl@Nb2O5 / Z. Wei, J. Liu, W. Fang, Z. Qin, Z. Jiang, W. Shangguan // International Journal of Hydrogen Energy. - 2018. - T. 43. - № 31. - C. 14281-14292.

153. Liu, Q. Edge functionalization of terminal amino group in carbon nitride by in-situ C-N coupling for photoreforming of biomass into H2 / Q. Liu, L. Wei, Q. Xi, Y. Lei, F. Wang // Chemical Engineering Journal. - 2020. - T. 383. - C. 123792.

154. Shiragami, T. Pentose Acting as a Sacrificial Multielectron Source in Photocatalytic Hydrogen Evolution from Water by Pt-doped TiÜ2 / T. Shiragami, T. Tomo, H. Tsumagari, R. Yuki, T. Yamashita, M. Yasuda // Chemical Letters. - 2011. - T. 41. - № 1. - C. 29-31.

155. Yasuda, M. New Approach to Fuelization of Herbaceous Lignocelluloses through Simultaneous Saccharification and Fermentation Followed by Photocatalytic Reforming / M. Yasuda, R. Kurogi, H. Tsumagari, T. Shiragami, T. Matsumoto // Energies. - 2014. - T. 7. -№ 7. - C. 4087-4097.

156. Nguyen, V.-C. Photocatalytic Reforming of Sugar and Glucose into H2 over Functionalized Graphene Dots / / V.-C. Nguyen [h gp.] // J. Mater. Chem. A. - 2019. - T. 7. -№ 14. - C. 8284-8393.

157. Iervolino, G. Enhanced photocatalytic hydrogen production from glucose aqueous matrices on Ru-doped LaFeÜ3 / G. Iervolino, V. Vaiano, D. Sannino, L. Rizzo, V. Palma // Applied Catalysis B: Environmental. - 2017. - T. 207. - C. 182-194.

158. Markovskaya, D. V. Evolution of the state of copper-based co-catalysts of the Cd0.3Zn0.7S photocatalyst at the photoproduction of hydrogen under action of visible light / D. V. Markovskaya, E.A. Kozlova, Ü.A. Stonkus, A.A. Saraev, S. V. Cherepanova, V.N. Parmon // International Journal of Hydrogen Energy. - 2017. - T. 42. - № 51. - C. 30067-30075.

159. Croy, J.R. Bimetallic Pt-Metal catalysts for the decomposition of methanol: Effect of secondary metal on the oxidation state, activity, and selectivity of Pt / J.R. Croy, S. Mostafa, L. Hickman, H. Heinrich, B.R. Cuenya // Applied Catalysis A: General. - 2008. - T. 350. - № 2. -C. 207-216.

160. Chetyrin, I.A. In Situ XPS and MS Study of Methane Oxidation on the Pd-Pt/AhÜ3 Catalysts / I.A. Chetyrin, A. V. Bukhtiyarov, I.P. Prosvirin, A.K. Khudorozhkov, V.I. Bukhtiyarov // Topics in Catalysis 2020 63:1. - 2020. - T. 63. - № 1. - C. 66-74.

161. Kozlova, E.A. Photocatalytic CO2 Reduction Over Ni-Modified Cdi-xZnxS-Based Photocatalysts: Effect of Phase Composition of Photocatalyst and Reaction Media on Reduction Rate and Product Distribution / E.A. Kozlova [h gp.] // Topics in Catalysis 2020 63:1. - 2020. -T. 63. - № 1. - C. 121-129.

162. Sanders, A.F.H. Formation of cobalt-molybdenum sulfides in hydrotreating catalysts: a surface science approach / A.F.H. Sanders, A.M. De Jong, V.H.J. De Beer, J.A.R. Van Veen, J.W. Niemantsverdriet // Applied Surface Science. - 1999. - T. 144-145. - C. 380-384.

163. Li, C. Growth of microtubular complexes as precursors to synthesize nanocrystalline ZnS and CdS / C. Li, X. Yang, B. Yang, Y. Yan, Y. Qian // Journal of Crystal Growth. - 2006. - T. 291. - № 1. - C. 45-51.

164. Bao, N. Self-templated synthesis of nanoporous CdS nanostructures for highly efficient photocatalytic hydrogen production under visible light / N. Bao, L. Shen, T. Takata, K. Domen // Chemistry of Materials. - 2008. - T. 20. - № 1. - C. 110-117.

165. Carp, O. Photoinduced reactivity of titanium dioxide / O. Carp, C.L. Huisman, A. Reller // Progress in Solid State Chemistry. - 2004. - T. 32. - № 1-2. - C. 33-177.

166. Singh N. Morphological, thermal and rheological properties of starches from different botanical sources / N. Singh, J. Singh, L. Kaur, N.S. Sodhi, B.S. Gill // Food Chemistry. - 2003.

- T. 81. - № 2. - C. 219-231.

167. Speltini, A. Photocatalytic hydrogen evolution assisted by aqueous (waste)biomass under simulated solar light: Oxidized g-C3N4 vs. P25 titanium dioxide / A. Speltini [h gp.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2019. - T. 44. - № 8. - C. 4072-4078.

168. Kasap, H. Photoreforming of Lignocellulose into H2 Using Nanoengineered Carbon Nitride under Benign Conditions / H. Kasap, D.S. Achilleos, A. Huang, E. Reisner // Journal of the American Chemical Society. - 2018. - T. 140. - № 37. - C. 11604-11607.

169. Kozlova, E.A. Comparative study of photoreforming of glycerol on Pt/TiO2 and CuOx/TiO2 photocatalysts under UV light / E.A. Kozlova [h gp.] // Materials Letters. - 2021. -T. 283. - C. 128901.

170. Wang, X. Photocatalytic hydrogen evolution from biomass (glucose solution) on Au/CdS nanorods with Au3+ self-reduction / X. Wang [h gp.] // Journal of Solid State Chemistry. - 2020.

- T. 289. - C. 121495.

171. Iervolino, G. Photocatalytic hydrogen production from degradation of glucose over fluorinated and platinized TiO2 catalysts / G. Iervolino [h gp.] // Journal of Catalysis. - 2016. -T. 339. - C. 47-56.

172. Gomathisankar, P. Photocatalytic hydrogen production with aid of simultaneous metal deposition using titanium dioxide from aqueous glucose solution / P. Gomathisankar, D. Yamamoto, H. Katsumata, T. Suzuki, S. Kaneco // International Journal of Hydrogen Energy. -2013. - T. 38. - № 14. - C. 5517-5524.

173. Speltini, A. Sunlight-promoted photocatalytic hydrogen gas evolution from water-suspended cellulose: A systematic study / A. Speltini [h gp.] // Photochemical and Photobiological Sciences. - 2014. - T. 13. - № 10. - C. 1410-1419.

174. Gromov, N. V. The Production of Formic Acid from Polysaccharides and Biomass via One-pot Hydrolysis-Oxidation in the Presence of Mo-V-P Heteropoly Acid Catalyst | Journal of

Siberian Federal University / N. V. Gromov, T.B. Medvedeva, Y.A. Rodikova, A. V. Pestunov, E.G. Zhizhina, O.P. Taran // Journal of Siberian Federal University. Chemistry. - 2018. - Т. 11.

- № 1. - С. 56-71.

175. Wölfel, R. Selective catalytic conversion of biobased carbohydrates to formic acid using molecular oxygen / R. Wölfel, N. Taccardi, A. Bösmann, P. Wasserscheid // Green Chemistry. -2011. - Т. 13. - № 10. - С. 2759-2763.

176. Albert, J. Selective oxidation of complex, water-insoluble biomass to formic acid using additives as reaction accelerators / J. Albert, R. Wölfel, A. Bösmann, P. Wasserscheid // Energy & Environmental Science. - 2012. - Т. 5. - № 7. - С. 7956-7962.

177. Lu, T. Formic acid and acetic acid production from corn cob by catalytic oxidation using O2 / T. Lu, Y. Hou, W. Wu, M. Niu, Y. Wang // Fuel Processing Technology. - 2018. - Т. 171.

- С. 133-139.

178. Zhang, J. Catalytic oxidative conversion of cellulosic biomass to formic acid and acetic acid with exceptionally high yields / J. Zhang, M. Sun, X. Liu, Y. Han // Catalysis Today. - 2014.

- Т. 233. - С. 77-82.

179. Kurenkova, A.Y. New insights into the mechanism of photocatalytic hydrogen evolution from aqueous solutions of saccharides over CdS-based photocatalysts under visible light / A.Y. Kurenkova, D. V. Markovskaya, E.Y. Gerasimov, I.P. Prosvirin, S. V. Cherepanova, E.A. Kozlova // International Journal of Hydrogen Energy. - 2020. - Т. 45. - № 55. - С. 3016530177.

180. Kurenkova, A.Y. Photocatalytic Hydrogen Evolution from Glucose Aqueous Solutions under Visible Light Irradiation / A.Y. Kurenkova, D.V. Markovskaya, E.A. Kozlova // В сборнике Mechanisms of Catalytic Reactions (MCR-XI). XI International Conference. Abstracts. -Boreskov lnstitute of Catalysis.,2019.- C.139-140.

181. Kurenkova, A.Y. Investigation of Photocatalyst for Hydrogen Evolution from Glucose Solution / A.Y. Kurenkova, E.A. Kozlova // В сборнике Catalysis: From Science to Industry: Proceeding of VI international scientific school-conference for young scientists.-Ivan Fedorov.,2020.- C.54.

182. Kurenkova, A.Y. CdS-based photocatalyst for hydrogen evolution from the cellulose aqueous suspension / A.Y. Kurenkova, E.A. Kozlova // AIP Conference Proceedings. - 2020. -Т. 2313. - № 1. - С. 060009.

183. Куренкова, А.Ю. Фотокатализаторы 1% PtZCd0.6Zn0.4S/ZnS для выделения водорода из растворов компонентов биомассы / А.Ю. Куренкова, Е.А. Козлова // В сборнике Физика. Технологии. Инновации. ФТИ-2020. [Электронный ресурс]: тезисы докладов VII Международной молодежной научной конференции, посвященной 100-летию Уральского

федерального университета, Екатеринбург, 18-22 мая 2020 г. / отв. за вып. А. В. Ищенко. - Екатеринбург: УрФУ, 2020. - 22 Мбайт. 1 электрон. опт диск (CDROM)..2020.- C.785-786.

184. Куренкова, А.Ю. Фотокаталитическое выделение водорода из суспензии целлюлозы под действием видимого излучения / А.Ю. Куренкова, Е.А. Козлова // В сборнике «Химия под знаком СИГМА: исследования, инновации, технологии». VI Всероссийская научная молодёжная школа-конференция [Электронный ресурс]: сборник тезисов докладов.-ИК СО РАН.,2020.-С.81-82.

185. Kurenkova, A.Y. Sustainable Hydrogen Production from Starch Aqueous Suspensions over a Cdo.7Zno.3S-Based Photocatalyst / A.Y. Kurenkova [и др.] // Catalysts. - 2021. - Т. 11. -№ 7. - С. 870.

186. Kurenkova, A.Y. Hydrogen Evolution from Biomass Constituent Solutions Under Visible Light Irradiation / A.Y. Kurenkova, E.A. Kozlova // В сборнике «Catalyst Design: From Molecular to Industrial Level: 6th International School-Conference on Catalysis for Young Scientists, Abstracts (May 16-19, 2021, Novosibirsk, Russia) [Electronic resource].-ИК СО РАН.,2021.- C.136-137.