Сужение ширины запрещённой зоны и повышение фотокаталитической активности ZnO под действием видимого света вследствие образования вакансий кислорода

Вакансии кислорода в кристаллической решётке существенно влияют на электронные свойства ZnO. Используя ZnO₂ в качестве прекурсора, удалось получить ZnO с высокой концентрацией вакансий кислорода. Полученный ZnO имел жёлтый цвет, а край поглощения смещался в длинноволновую область. По данным рамановской спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), при отжиге образцов на воздухе при более высокой температуре концентрация вакансий кислорода в ZnO снижалась. Этот результат согласуется с теоретическими расчётами. Увеличение концентрации вакансий кислорода приводит к сужению ширины запрещённой зоны и усилению поглощения видимого света ZnO. Сужение ширины запрещённой зоны подтверждалось усилением фототока при облучении ZnO видимым светом. ZnO с вакансиями кислорода оказался эффективным фотокатализатором разложения 2,4-дихлорфенола под действием видимого света.