- Предложены способы определения числа реакционных циклов (циклов молекулярной трансформации) на поверхностном активном центре, усредненного по распределению активности центров и установления типа фотостимулированного гетерогенного процесса с оценкой числа активных центров по: 1) спектрам диффузного отражения центров постадсорбции, 2) по количеству постадсорбированных или фотоадсорбированных молекул, определенных из спектров термодесорбции, 3) по количеству фотоадсорбированных молекул, определенных из барограмм фотостимулированной адсорбции.
- Разработана методика определения типа фотостимулированного поверхностного процесса - каталитического или стехиометрического - по характеру влияния поверхностного фотопроцесса на дефектообразование. Экспериментально продемонстрировано, что в случае каталитического фотопроцесса предельный уровень дефектообразования стремится к уровню, наблюдаемому в вакууме. В случае стехиометрического поверхностного фотопроцесса наблюдается отклонение от вакуумного уровня дефектообразования в зависимости от механизма фотопроцесса (знака носителей заряда, дополнительно локализующихся в ходе процесса).
- Обнаружено, что вторичные процессы релаксации гетерогенной системы с участием фотоиндуцированных радикалов, образующихся при диссоциативной адсорбции водород-содержащих молекул, приводят к хемостимулированному возбуждению твердого тела с последующей излучательной релаксацией - фотоиндуцированной адсорболюминесценцией, и образованием поверхностных электронных активных центров.
- Разработана модель фотовозбуждения твердого тела в области собственного и несобственного поглощения, приводящего к образованию поверхностных активных центров, в которой рассматривается пространственно неоднородная функция генерации носителей заряда, и в которой учитывается диффузионно-дрейфовый транспорт носителей к поверхности,. Модель устанавливает связь между спектральными зависимостями квантового выхода поверхностных фотопроцессов и спектром поглощения твердого тела.
- Создан метод измерения квантового выхода фотостимулированных процессов в гетерогенных системах твердое тело - жидкость с использованием реактора типа «абсолютно черное тело». Измерены спектральные зависимости квантовых выходов фотопроцессов в гетерогенных системах твердое тело -жидкость.
- Измерена спектральная зависимость эффективности трансформации поверхности диоксида титана в супергидрофильное состояние, указывающая на электронный механизм фотовозбуждения.
- Обнаружен эффект спектральной зависимости селективности поверхности твердых тел в фотостимулированных гетерогенных процессах. Показано, что данный эффект обусловлен двумя причинами: изменением соотношения поверхностных концентраций фотоэлектронов и фотодырок и изменением механизма фотовозбуждения твердого тела, приводящего к образованию различных типов поверхностных активных центров.
- Разработан метод определения структуры спектра фотоактивного несобственного поглощения твердого тела и типа механизма фотовозбуждения на основании сопоставления спектральных зависимостей квантового выхода фотопроцесса (отражающих спектральные изменения в механизме фотовозбуждения) и селективности поверхности (отражающих спектральные изменения механизма релаксации твердого тела).
Д2. Емелин А.В., Рябчук В.К. Спектроскопическое изучение центров фото¬сорбции кислорода на дисперсной алюмо-магниевой шпинели MgAl2O4. // Журн.физич.химии. 1998. -Т. 72.- №.3.- С. 512 - 516.
Д3. EmelineA.V., Kataeva G.V., LitkeA.S., RudakovaA.V., Ryabchuk V.K., Ser-pone N. Photochemical and photophysical processes on the surface of wide band gap insulating materials: Powdered and colloidal ZrO2 Sols. // Langmuir.- 1998.- Vol. 14. - Р.5011 - 5022.
Д4. EmelineA.V., Ryabchuk V.K., SerponeN. Spectral Dependencies of the Quantum Yield of Photochemical Processes on the Surface of Nano/Micro-Particulates of Wide Band Gap Metal Oxides: I. Theoretical Approach.// J. Phys. Chem. B. - 1999. -Vol. 103.- N 8. -P. 1316 - 1324.
Д5. Emeline A.V., Lobyntseva E.V., Ryabchuk V.K., Serpone N. Spectral Dependencies of the Quantum Yield of Photochemical Processes on the Surface of Wide Bandgap Metal Oxides: II.Gas/Solid System Involving Scandia (Sc2O3) Particles.// J. Phys. Chem. B., -1999. -Vol. 103. N 8. -P. 1325 - 1331.
Д6. Eмелин А.В., Рябчук В.К. Спектральные зависимости квантовых выходов молекулярных фотопроцессов на поверхности твердых тел// Вестник СПбГУ. - 1999.- Сер. 4. Физика, химия. - Вып.1(№ 4). - C. 32 - 39.
Д7. Худнев В.А., Емелин А.В., Рябчук В.К. Спектральная зависимость квантового выхода фотодесорбции кислорода с поверхности УФ-окрашенного ZrO2 // Вестник СПбГУ.- 1999.- Сер. 4. Физика, химия.- Вып.3(№ 18).- C. 23 - 32.
Д8. Salinaro A., Emeline A.V., Zhao J., Hidaka H., Ryabchuk V.K., Serpone N. Terminology, Relative Photonic Efficiencies and Quantum Yields in Heterogeneous Photocatalysis. Part II: Experimental determination of Quantum Yields.// Pure & Applied Chemistry. -1999. -Vol. 71 (N2). -P. 321 -335.
Д9. Serpone N., Salinaro A., Emeline A.V., Ryabchuk V.K. Turnovers and Photocatalysis. A Mathematical Description. // J. Photochem. Photobiol. A: Chem. -
2000.-Vol. 130. -P. 83 - 94.
Д10. AndreevN.S., Emeline A.V., VA Khudnev V.A., PolikhovaS.A., Ryabchuk V.K., Serpone N. Photoinduced chesoluminescence (PhICL) from radical processes on ZrO2 surfaces.// Chem. Phys. Letters.- 2000.- Vol. 325.- Issue 1 - 3. - P. 288-292.
Д11. Emeline A.V., Kuzmin G.N., Purevdorj D., Ryabchuk V.K., Serpone N. Spectral Dependencies of the Quantum Yield of Photochemical Processes on the Surface of Wide Band-gap Solids: III. Gas/Solid Systems.// J. Phys. Chem. B. -2000. -Vol. 104.-N 14. -P. 2989 - 2999.
Д12. EmelineA.V., Ryabchuk V.K., Serpone N. Factors Affecting the Efficiency of a Photocatalyzed Process in Aqueous Metal-Oxide Dispersions. Prospect for Distinguishing between the Two Kinetic Models.// J. Photochem. Photobiol. A: Chem. -2000. -Vol. 133. -P. 89 - 97.
Д13. Serpone N., Textier I., Emeline A.V., Pichat P., Hidaka H., Zhao J. Post-Irradiation Effect and Reductive Dechlorination of Chlorophenols at Oxygen-Free TiO2/Water Interfaces in the Presence of Prominent Hole Scavengers.// J. Photochem. Photobiol. A: Chem. -2000. -Vol. 136. -P. 145 - 155.
Д14. Emeline A.V., Salinaro A., Serpone N. Spectral Dependence and Wavelength Selectivity in Heterogeneous Photocatalysis. I. Experimental Evidence from the Photocatalyzed Transformation of Phenols.// J. Phys. Chem. B. - 2000. - Vol. 104. -P. 11202 - 11210.
Д15. Емелин А.В., Фролов А.С., Рябчук В.К. Квантовый выход фотореакций на поверхности и спектральная селективность твердотельных фотокатализаторов.// Вестник СПбГУ. - 2001. -Сер. 4. Физика, химия. -Вып.3 (N 20). -С. 39 - 47.
Д16. Emeline A.V., Ryabchuk V.K., Salinaro A., Serpone N. Photoinduced Processes in Heterogeneous Nanosystems. From Photoexcitation to Interfacial Chemical Transformations. // Intern. J. Photoenergy. - 2001. -Vol. 3. -P. 1 - 16.
Д17. Emeline A.V., Serpone N. Relaxation Dynamics of Processes in Colloidal Zirconia Nanosols Dependence on Excitation Energy and Temperature.// Chem. Phys. Letters. -2001. -Vol. 345. -P. 105 - 110.
Д18. Emeline A.V., Serpone N. Suggested Terms and Definitions in Photocatalysis and Radiocatalysis.// Intern. J. Photoenergy. -2002. -Vol. 4. -P. 91 - 132.
Д19. Emeline A.V., Smirnova L.G., Kuzmin G.N., Basov L.L., Serpone N. Spectral Dependence of Quantum Yields in Gas/Solid Heterogeneous Photosystems. Influence of Anatase/Rutile Content on the Photostimulated Adsorption of Dioxygen and Dihydrogen on Titania.// J. Photochem. Photobiol. A: Chem. -2002. -Vol. 148. -P. 99 - 104.
Д20. Emeline A.V., Polikhova S.V., Andreev N.S., Ryabchuk V.K., Serpone N. Photoinduced Processes in Heterogeneous Gas-Solid Systems. Temperature Dependence (100-600 K) and Modeling of a Surface Chemical Reaction on Zirconia that Triggers Photophysical Events in the Solid.// J. Phys. Chem. B. -2002. -Vol. 106.-P. 5956 - 5966.
Д21. Emeline A.V., Serpone N. Spectral Selectivity of Photocatalyzed Reactions on the Surface of Titanium Dioxide Nanoparticles.// J. Phys. Chem. B. -2002. -Vol. 106. -P. 12221 - 12226.
Д22. Emeline A.V., Frolov A.V., Ryabchuk V.K., Serpone N. Spectral Dependencies of the Quantum Yield of Photochemical Processes on the Surface of Nano/Micro-Particulates of Wide Bandgap Metal Oxides. IV. Theoretical Modeling of the Activity and Selectivity of Semiconductor Photocatalysts with Inclusion of sub¬Surface Electric Fields in the Space Charge Region.// J. Phys. Chem. B. -2003. -Vol. 107.-P. 7109 - 7119.
Д23. Andreev N.S., Emeline A.V., Polikhova S.V., Ryabchuk V.K., Serpone N. Photoinduced Adsorption of Hydrogen and Methane on y-Alumina. The PhICL Effect.// Langmuir. -2004. -Vol. 20. -P. 129 - 135.
Д24. Emeline A.V., Panasuk A.V., Sheremetyeva N., Serpone N. Mechanistic studies of the formation of different states of oxygen on irradiated ZrO2 and the photocatalytic nature of photoprocesses from determination of turnover numbers.// J. Phys. Chem. B. -2005. -Vol. 109. -P. 2785 - 2792.
Д25. Emeline A.V., Kataeva G.V., Panasuk A.V., Ryabchuk V.K., Sheremetyeva N., Serpone, N. Effect of surface photoreactions on the photocoloration of a wide band gap metal oxide: probing whether surface reactions are photocatalytic.// J. Phys. Chem. B. -2005. -Vol. 109. -P. 5175 - 5185.
Д26. Emeline A.V., Kuzmin G.N., Basov L.L., Serpone N. Photoactivity and photoselectivity of dielectric metal-oxide photocatalysts (ZrO2) probed by photoinduced reduction of oxygen and oxidation of hydrogen// J. Photochem. Photobiol. A: Chem. - 2005. - Vol. 174. - P. 214 - 221.
Д27. Serpone N., Emeline A.V. Modeling Heterogeneous Photocatalysis by Metal-Oxide Nanostructured Semiconductor and Insulator Materials. Factors that Affects the Activity and Selectivity of Photocatalysts.// Res. Chem. Intermediates. -2005. -Vol. 31. -P. 391 - 432.
Д28. Emeline A.V., Ryabchuk V.K., Serpone N. Dogmas and misconceptions in het-erogeneous photocatalysis. Some enlightened reflections// J. Phys. Chem. B. - 2005. -Vol.109. - P. 18515 - 18521.
Д29. Emeline A.V., Furubayashi Y., Zhang X., Jin M., Murakami T., Fujishima A. Photoelectrochemical behavior of Nb-doped TiO2 electrodes.// J. Phys. Chem. B. -2005. -Vol. 109. -P. 24441 - 24444.
Д30. Emeline A.V., Zhang X., Jin M., Murakami T., Fujishima A. Application of the "black body like" reactor for the measurements of the quantum yield of photochemical reactions in heterogeneous systems.// J. Phys. Chem. B. -2006. -Vol. 110. -P. 7409 - 7413.
Д31. Zhang X., Fujishima A., Jin M., Emeline A.V., Murakami T. Double-Layered TiO2-SiO2 Nanostructured Films with Self-Cleaning and Antireflective Properties.// J. Phys. Chem. B. -2006. -Vol. 110. -P. 25142 - 25148.
Д32. Emeline A.V., Ryabchuk V.K., Serpone N. Photoreactions Occurring On Metal-Oxide Surfaces Are Not All Photocatalytic. A Description of Criteria and Conditions for Processes to be Photocatalytic.// Catalysis Today. -2007. -Vol. 122. -P. 91 - 100.
Д33. Emeline A.V., Sheremetyeva N.V., Khomchenko N.V., Ryabchuk V.K., Serpone N. Photoinduced formation of defects and nitrogen-stabilization of color centers in N-doped titanium dioxide.// J.Phys.Chem. C. - 2007. -Vol. 111. -P. 11456 - 11462.
Д34. Emeline A.V., Kuzmin G.N., Serpone N. Quantum Yields and their Wavelength-Dependence in the Photoreduction of O2 and Photooxidation of H2 on a Visible-Light-Active N-doped TiO2 System.// Chem. Phys. Letters. -2008. -Vol. 454. -P. 279 - 283.
Д35. Serpone N., Emeline A.V., Kuznetsov V.N., Rybchuk V.K. Visible-Light-Active Titania Photocatalysts. The case of N-doped TiO2s - properties and some fundamental issues.// Inter. J. Photoenergy. -2008. -Vol. 1. -P. 1 - 19.
Д36. Serpone N., Emeline A.V. Fundamentals in metal-oxide heterogeneous photocatalysis/ Chapter 5. Photoconversion of solar energy/ --Vol. III. Solar photon conversion in nanostractured and photoelectrochemical. Eds. M. D. Archer, A. J. Nozik. Imperial College. -2008. -P. 275 - 392.
Д37. Emeline A.V., Zhang X., Jin M., Murakami T., Fujishima A. Spectral Dependences of the Activity and Selectivity of N-doped TiO2 in Photodegradation of Phenols.// J. Photochem. Photobiol. A:Chem. -2009. ASAP.
Д38. Emeline A.V., Sheremetyeva N.V., Khomchenko N.V., Kuzmin G.N., Ryabchuk V.K., Teoh W.Y., Amal R. Spectroscopic Studies of Pristine and Fluorinated Nano-ZrO2 in Photostimulated Heterogeneous Processes.// J. Phys. Chem. C. -2009. -Vol. 113 (N 11). -P. 4566 - 4583.