Silicon Photocatalytic Water-Treatment: Synthesis, Modifications, and Machine Learning Insights

Nanomaterials, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/nano15191514
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Photocatalytic technologies based on silicon (Si-based) nanostructures offer a promising solution for water purification, hydrogen generation, and the conversion of CO2 into useful chemical compounds. This review systematizes the diversity of modern approaches to the synthesis and modification of Si-based photocatalysts, including chemical deposition, metal-associated etching, hydrothermal methods, and atomic layer deposition. Heterostructures, plasmonic effects, and co-catalysts that enhance photocatalytic activity are considered. Particular attention is drawn to the silicon doping of semiconductors, such as TiO2 and ZnO, to enhance their optical and electronic properties. The formation of heterostructures and the evaluation of their efficiency were discussed. Despite the high biocompatibility and availability of silicon, its photocorrosion and limited stability require the development of protective coatings and morphology optimization. The application of machine learning for predicting redox potentials and optimizing photocatalyst synthesis could offer new opportunities for increasing their efficiency. The review highlights the potential of Si-based materials for sustainable technologies and provides a roadmap for further research.