Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Composites Theory and Practice

1 2019

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Synthesis and characterization of TiO2 thin film on fly ash cenospheres

Szołdra Paulina, Pichór Waldemar, Cholewa-Kowalska Katarzyna, Adamczyk Anna, Szudek Wojciech

Composites Theory and Practice

2019

R. 19, nr 2

71--75

Titanium dioxide (TiO2) thin films obtained on quartz glass and fly ash cenospheres were studied. Titanium(IV) butoxide (Ti(OBu)4), diethanoloamine (DEA), ethanol and deionized water were used as the starting materials. A layer of TiO2 nanoparticles was coated on the surface of the substrates using the sol-gel method. The thickness of the TiO2 coatings and the influence of the annealing temperature on the formation of TiO2 crystallites were studied. The dried gels were treated for 90 min in the temperature range of 400÷640°C to obtain crystallized anatase and rutile. Additional nanopowder TiO2 samples were prepared and their crystallinity was determined using X-ray diffraction (XRD). It was successfully shown that the anatase crystalline phase is formed when the TiO2 gel is heated to 480°C, while the rutile phase is obtained at 640°C. Changes in film thickness were studied using an atomic force microscope (AFM). The profound effect of gel viscosity on the thickness of the film was noticed. UV-Vis absorption spectroscopy, performed on the sample treated at 480°C (containing anatase phase only), showed strong ultraviolet light absorption below 400 nm. The estimated band-gap value was 3.2 eV. Transmission scanning microscopy (TEM) examination of the powders revealed agglomerated nanoparticles. A uniform, continuous layer on the surface of the treated microspheres was observed under a scanning electron microscope (SEM). The study shows that the annealing temperature has a profound effect on the phase composition and crystallite size of the sol-gel synthesized TiO2 nanopowders.

Badaniom poddano warstwy z dwutlenku tytanu (TiO2), które zostały osadzone na powierzchni szkła kwarcowego i mikrosfer z popiołów lotnych. Wyjściowymi substratami były butanolan tytanu(IV) (Ti(OBu)4), dietanoloamina (DEA), etanol i woda dejonizowana. Warstwy z nanocząstkami TiO2 przygotowano, wykorzystując metodę zol-żel. Zbadano grubość otrzymanych warstw oraz wpływ temperatury wypalania na powstawanie krystalitów TiO2 syntetyzowanych w zol-żelu. Wysuszone żele poddano obróbce termicznej w zakresie temperatur 400÷640°C przez 90 minut w celu uzyskania krystalicznych form anatazu i rutylu. Za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) określono skład fazowy nanoproszków TiO2. Udało się wykazać, że krystaliczny anataz otrzymywany jest podczas ogrzewania żelu w temperaturze 480°C, natomiast krystaliczna faza rutylowa w 640°C. Zmianę grubości warstwy obserwowano z wykorzystaniem mikroskopu sił atomowych (AFM). Zaobserwowano duży wpływ lepkości zolu na grubość otrzymywanych powłok. Przeprowadzona przy użyciu spektroskopii absorpcyjnej UV-Vis analiza próbki poddanej obróbce termicznej w 480°C (w której jedyną występującą fazą był anataz) wykazała silną absorpcję promieniowania ultrafioletowego o długości fali poniżej 400 nm. Szacowana wartość energii pasma wzbronionego wynosiła 3,2 eV. Obrazy z transmisyjnego mikroskopu skaningowego (TEM) ukazały zaglomerowane nanocząstki, a obrazy ze skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) pokazały jednorodną warstwę na mikrosferach. Wykonane badania pokazują, że temperatura wypalania ma ogromny wpływ na skład fazowy i rozmiar krystalitów nanoproszków TiO2 syntetyzowanych metodą zol-żel.