Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synthesis and Characterization of Hydroxyapatite/Titania Composite and Its Application on Photocatalytic Degradation of Remazol Red B Textile Dye Under UV Irradiation

Sukarta I Nyoman, Sastrawidana I Dewa Ketut

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2024

|

Vol. 25, iss. 2

178--189

EN

This research was conducted to synthesize and characterize hydroxyapatite-titania (HA/TiO2) composites and test their photocatalytic degradation activity on the remazol red RB textile dye. The chemical precipitation method was utilized to produce hydroxyapatite (HA) based on the conversion of calcium carbonate presented in sea mussel shells into calcium oxide with a calcination temperature of 1000°C for 2 hours and then followed by the addition of phosphorous acid at pH medium of 11 and sintered at 700°C to obtain an HA crystal. The HA/TiO2 composite at variation weight of HA and TiO2 ratio were prepared with hydrothermal technique and characterized by the FTIR spectroscopy, X-ray diffraction, and scanning electron with energy dispersive X-ray spectroscopy. A total of 250 mL of 50 mg/L Remazol red RB dye solution was photocatalytically removed using a HA/TiO2 composite irradiated with 25 Watt UV light and using the adsorption method. Characterization results using FTIR, XRD, and SEM-EDX show that the synthesized hydroxyapatite (HA) has a degree of crystallinity of 68% with a Ca/P ratio of 1.66. The highest degradation efficiency of 250 mL of remazol red RB with a concentration of 50 mg/L was achieved at 94.22% in 2 hours of contact time by a photocatalysis treatment employing the HA/TiO2 composite at a ratio of 1:1 in comparison to only 92.23% removal by the HA adsorption process.

2

Review of Titanium Related Inclusions in Casting of Steel

Sheikh Ali R.

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 2

127--136

EN

The general area of understanding is inclusions in steel both metallic and nonmetallic in nature. This work has also used the concepts of inclusions in steel in general other than Ti however mainly the research works done on precipitation, solute segregation, grain developments and equilibrium aspects of important inclusions like Ti in steel have been probed. Interaction of inclusions with slag oxides has also been incorporated. Interdependence of elements common in-between many inclusions has been marked. TiN, TixOy and MnS inclusions have been very outstanding in the confines of present research. Ratios and effective concentration have been highlighted in certain cases around the topic. Type of steels, compositions of the constituent elements and temperature correlation has been spotted in certain environments. A suggestive relation with the steel properties has also been inferred. Hardness, corrosion behaviour and strength stand out to be the parameters of vital importance when considering Ti inclusions in the form of either TiN or TixOy. Certain inclusions like MnS seem to nucleate on TiN inclusions and there is a correlation evident certainly in case of complex alloys.

3

Wpływ wygrzewania na właściwości sensorowe powłok TiOx wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego

Kapuścik Paulina, Mańkowska Ewa, Wojcieszak Damian

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2022

|

Vol. 71, nr 2

27--39

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury wygrzewania na właściwości optyczne, a także morfologii powierzchni cienkich warstw niestechiometrycznych tlenków tytanu (TiO x). Zostały one powiązane z wynikami badań odpowiedzi sensorowej warstw na obecność H₂. Próbki wytworzono metodą rozpylania magnetronowego w atmosferze Ar:O₂ o małej zawartości tlenu (20% oraz 30%). im większa była ilość tlenu w mieszaninie gazowej podawanej do komory próżniowej, tym niższa szybkość osadzania powłok. Badania wykonane za pomocą profilometru optycznego wykazały, że grubość obu serii naniesionych warstw wynosiła odpowiednio 600 nm i 200 nm. Powłoki te następnie wygrzewano w powietrzu w temperaturze od 100°C do 800°C. w ramach badań określono również ich chropowatość. aby ocenić właściwości optyczne powłok, zmierzone zostały charakterystyki transmisji oraz odbicia światła, na podstawie których wyznaczono takie parametry jak współczynnik transmisji, położenie krawędzi optycznej absorpcji oraz szerokość optycznej przerwy energetycznej w funkcji temperatury wygrzewania warstw. Z kolei właściwości sensorowe powłok określono na podstawie zmian rezystancji w odpowiedzi na pobudzenie w postaci mieszaniny Ar:3,5%H₂. Stwierdzono, że stopień utlenienia warstw ma kluczowy wpływ nie tylko na szybkość odpowiedzi warstwy TiOx, lecz także na sam charakter tej odpowiedzi.

EN

This work describes the influence of the annealing temperature on the optical and surface properties of nonstoichiometric titanium oxide (TiOx ) thin films. The results were related to the investigation of the sensing response toward H₂ gas. The samples were prepared by the magnetron sputtering method using Ar:O₂ plasma with low oxygen content (20% and 30%). an increase in the amount of oxygen in the gas mixture supplied to the magnetron led to a decrease in the deposition rate. The thickness of the deposited thin films, determined by the use of an optical profiler, was found to be 600 nm and 200 nm, respectively. The coatings were then annealed in an ambient air atmosphere at a temperature in the range from 100°C to 800°C. additionally, the roughness of the coating surface was measured. To investigate the optical properties of the thin films, transmission and reflection spectra were measured, and parameters such as transmission coefficient, cutoff wavelength value, and optical band gap value were determined as functions of the annealing temperature. The sensing properties of the thin films were characterised on the basis of changes in a resistance value as a response to a mix of Ar:3.5% H₂. it was found that the oxidation of the thin films has a key influence not only on the response time of the TiOx thin films, but also on the character of the response.

4

Antiadherent and antibacterial properties of TiO2-coated and TiO2:Ag-coated stainless steel orthodontic wires against S. mutans bacteria

Bącela Justyna Joanna, Kielan-Grabowska Zofia, Borak Beata, Sobieszczańska Beata, Walczuk Urszula, Kawala Beata, Zięty Anna, Detyna Jerzy, Sarul Michał

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2022

|

Vol. 24, no. 3

107--118

EN

Conventional orthodontic treatment with stainless steel orthodontic wires may be detrimental to oral health, as it contributes to demineralized lesions and increases adhesion and bacterial biofilm formation, which contributes to cavity development. An alternative that has been investigated to reduce the side effects of orthodontic treatment is the use of coating materials with antimicrobial nanoparticles. This study aims to evaluate the antiadherent and antibacterial properties of TiO2-coated and TiO2:Ag-coated stainless steel orthodontic wires against S. mutans bacteria. Methods: In the sol–gel method, TiO2:Ag thin films were deposited on stainless steel orthodontic wires. Coated archwires were analyzed for their antibacterial and antiadherent properties. The evaluation of Streptococcus mutans adhesion to the orthodontic wires’ surface was conducted according to the type of coating used, biofilm formation assay, and measurement of the pH of the bacterial community. Results: In the microbiological test, the TiO2:Ag coatings revealed a statistically significant difference in terms of microbial adhesion and biofilm formation by Streptococcus mutans. The TiO2:Ag coating on stainless steel wire increased pH levels in the saliva environment. Conclusions: It can be concluded that antimicrobial orthodontic wires coated with silver- TiO2 nanoparticles using the sol–gel thin film are a promising choice for improving orthodontic treatment.

5

Fotokatalityczny rozkład wybranych bojowych środków trujących za pomocą modyfikowanego powierzchniowo ditlenku tytanu

Ratajewska Krystyna, Wiaderek Barbara, Rzadkowska Klaudia, Daniluk Ewa, Mazierski Arkadiusz, Furtak Elwira

Przemysł Chemiczny

|

2021

|

T. 100, nr 11

1111--1115

PL

Badano fotokatalityczny rozkład bojowych środków trujących na modyfikowanym tlenku tytanu(IV). Zaobserwowano zmiany stężenia par iperytu siarkowego w próbkach ze zmodyfikowanym tlenkiem tytanu(IV). W przypadku badań prężności par somanu nie zaobserwowano znaczącej zmiany ich stężenia w obecności sorbentu. Wyniki badań wskazują na potencjalne możliwości wykorzystania modyfikowanego powierzchniowo TiO₂ jako nieorganicznego odkażalnika.

EN

A surface-modified TiO₂ with Ag, Cr or Nd ions was placed in tightly closed vials with a chem. warfare agent (S mustard or soman). Changes in the vapor pressure of the warfare gases over the TiO₂ samples were measured by means of GC anal. The results were compared with the photocatalytic decompn. of chem. warfare agents in the presence of unmodified TiO₂. 88-98% S mustard decompn. in the presence of modified TiO₂ was obtained. In the case of soman vapors, no significant changes in concns. were observed in the presence of sorbent.

6

Wetting properties of titanium oxides, oxynitrides and nitrides obtained by DC and pulsed magnetron sputtering and cathodic arc evaporation

Čolović Božana, Kisić Danilo, Jokanović Bojan, Rakočević Zlatko, Nasov Ilija, Trajkovska Petkoska Anka, Jokanović Vukoman

Materials Science Poland

|

2019

|

Vol. 37, No. 2

173--181

EN

Thin films of titanium oxides, titanium oxynitrides and titanium nitrides were deposited on glass substrates by the methods of direct current (DC) and pulsed magnetron sputtering and cathodic arc evaporation. Phase analysis of the deposited films by X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) showed the presence of phases with various Ti oxidative states, which indicated a high concentration of oxygen vacancies. The films morphology was investigated by scanning electron microscopy (SEM). Investigations of the films wettability, either with water or ethylene glycol, showed that it depends directly on the concentration of oxygen vacancies. The wettability mechanism was particularly discussed.

7

Synthesis and characterization of binary and ternary nanocomposites based on TiO2, SiO2 and ZnO with PVA based template-free gel combustion method

Fakoori Elham, Karami Hassan, Nezhadali Azizollah

Materials Science Poland

|

2019

|

Vol. 37, No. 3

426--436

EN

Binary and ternary nanocomposites based on TiO2, SiO2 and ZnO were synthesized by PVA-based template-free gel combustion method. The morphology and the particles sizes of the synthesized samples depended on some parameters including the initial concentrations of metal salts and PVA amount in the sol, solvent composition and solution pH. Effects of these parameters were investigated and optimized by using the Taguchi method. In the experimental design, the Taguchi L25 array was used to investigate six factors at five levels. The samples were characterized by dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface areas, scanning electron microscopy (SEM). The obtained results showed that the present method can be used to synthesize TiO2/SiO2/ZnO ternary nanocomposite with an effective surface area of 0.3 m2 · g−1 and ZnO/TiO2, TiO2/SiO2, ZnO/SiO2 binary nanocomposites with an effective surface area of 234 m2 · g-1, 6 m2 · g-1 and 0.5 m2 · g-1, respectively. The ZnO/TiO2 nanocomposite which was synthesized under the following experimental conditions: 2.5 wt.% Zn salt, 2.5 wt.% Ti salt, 2.0 wt.% PVA, pH = 1 and ethanol:water ratio 30:70 was selected by the Taguchi method as an optimum sample with the smallest particles (average diameter = 50 nm).

8

Analiza efektu przełączania rezystancji w strukturach cienkowarstwowych z różnym profilem składu materiałowego

Kotwica Tomasz, Domaradzki Jarosław, Kaczmarek Danuta, Rogala Jacek, Strzyżewski Maciej

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2019

|

Vol. 60, nr 7

14--17

PL

Niniejsza praca przedstawia wyniki badań elektrycznych oraz strukturalnych cienkich warstw (Ti-Cu)Ox wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego z zaprogramowanym profilem rozkładu pierwiastków. Wytworzenie cienkich warstw zaplanowano tak, aby uzyskać gradientową zmianę koncentracji miedzi w funkcji grubości osadzonej warstwy o zadanym kształcie. Analiza składu materiałowego wykazała, że wytworzone warstwy posiadały podobny skład materiałowy wynoszący odpowiednio (Ti52Cu48)Ox oraz (Ti48Cu52)Ox oraz posiadały zadany kształt profilu rozkładu miedzi. Przeprowadzone analizy przekroi struktur wykonane za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego potwierdziły uzyskanie zarówno gradientu rozkładu miedzi o kształcie litery V, jak i gradientu rozkładu miedzi o kształcie litery U w całej objętości cienkiej warstwy. Badania elektryczne wykazały, że mimo podobnego składu materiałowego wytworzonych cienkich warstw, uzyskano różne przebiegi charakterystyk prądowo-napięciowych, a więc możliwe jest sterowanie typem efektu przełączania rezystancji przez zadanie określonego profilu rozkładu pierwiastków w danej strukturze.

EN

The present paper shows the results of electrical properties along with the investigations of the structure of the (Ti-Cu)Ox thin films layers fabricated by the magnetron sputtering. Thin films were prepared in order to achieve gradient change of the cooper concentration in the function of the thickness of the deposited layers with programmed shape of elemental profiles. Analysis of the material compositions showed, that deposited films have similar material composition respectively, (Ti52Cu48)Ox and (Ti48Cu52)Ox with programmed specific shape of the elements gradient profile. Conducted analysis of the films with the help of transmission electron microscope proved the V-shape and the U-shape gradient distribution of the cooper across the thin films. Electrical measurements have shown that despite similar material composition of the fabricated thin films, different waveforms of current-voltage characteristics were obtained, leading to the statement that it is possible to control the type of mechanism of the resistive switching effect by programming a specific distribution profile of elements in a given structure.

9

Architektoniczne metody walki z zanieczyszczeniem powietrza

Broniewicz P.

Środowisko Mieszkaniowe

|

2018

|

nr 23

141--148

PL

Jednym z największych zagrożeń dla dynamicznie rozwijających się na całym świecie miast jest skażenie powietrza. Powoduję ono wiele problemów, na czele z najpoważniejszymi, dotyczącymi zdrowia mieszkańców. Szacuje się, że w samej Europie dochodzi do ok. 600 tysięcy przedwczesnych zgonów spowodowanych smogiem. Przekłada się to na ok 1,6 biliona dolarów straty dla europejskich gospodarek. Liczby te pokazują, jak istotna jest walka z tym zagrożeniem. Poniższy artykuł w sposób przeglądowy pokazuje rozwiązania, które zostały wprowadzone przez architektów w ciągu ostatnich lat, aby wspomóc mieszkańców miast w zmaganiach z zanieczyszczonym powietrzem. Prezentuje też projekty będące w fazie eksperymentalnej, posiadające potencjał wdrożeniowy.

EN

One of the greatest threats to cities that are dynamically developing all over the world is air pollution. It causes numerous problems, including the most severe ones, which concern the health of residents. It is estimated that there are around 600 thousand early deaths associated with smog in Europe. This leads to a loss of around 1,6 billion dollars for European economies. These numbers show just how significant the fight against this threat really is. The article below presents solutions that have been introduced by architects in order to aid the residents of cities in their struggle with polluted air over the past several years, in the form of a review. It also presents designs that are in their experimental stages and which show potential for application.

10

Symulacja numeryczna ogniw heterozłączowych TiO2/Cu2O(CuO), przy pomocy programu SCAPS

Sawicka-Chudy P., Sibiński M., Cholewa M., Sosna-Głębska A., Wisz G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 8

17--20

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej modeli cienkowarstwowych struktur fotowoltaicznych w programie SCAPS. Obliczono podstawowe parametry elektryczne (Jsc, η, VMPP, JMPP) dla standardowych warunków testowych STC (AM1.5G, 100 mW/cm2, 300K) oraz zbadano wpływ warstwy absorbera (Cu2O, CuO) i warstwy buforowej (TiO2) na działanie ogniw słonecznych. Następnie porównano charakterystyki pojemnościowo-napięciowe, Mott Schottky’iego oraz wpływ defektów dla ogniw TiO2/Cu2O oraz TiO2/CuO.

EN

In the presented work, the Cu2O/TiO2 and CuO/TiO2 heterojunction solar cells have been analyzed by the help of Solar Cell Capacitance Simulator (SCAPS). The effect of absorber and buffer layers on the cell photoconversion efficiency, short circuit current density and open circuit voltage were simulated without defects. Next, capacitance-voltage, Mott–Schottky characteristic were calculated and analized. Finally, authors examined the effects of defect density on the efficiency.

11

Evaluation of the quality of titanium oxide and copper oxide layers by means of optical microscopy

Głuszek A., Sawicka-Chudy P., Wisz G., Sibiński M., Cholewa M.

Energy Policy Studies

|

2018

|

No. 1 (2)

39--51

EN

The aim of this paper is to analyse high-resolution optical images of the surface layers of titanium oxide and copper oxide. The materials were produced using the PREVAC Modular Platform for layer deposition located at the University of Rzeszów. Images with a magnification of 50x were obtained using an optical microscope. On the basis of the results obtained, the quality of the layers was evaluated based on the image analysis. The quantitative method of analysis was applied, as a result of which the conditions of the manufacturing process for which the obtained layers had the highest homogeneity were indicated. The minimum range of grey shade counting was from 65 to 150 and the maximum range from 135 to 220. The standard deviation was from 8 to 40%.

12

Wpływ rodzaju fotokatalizatora i odczynu roztworu na efektywność fotokatalitycznego rozkładu bisfenolu A

Zawadzki P., Kudlek E., Dudziak M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

661--669

PL

Przedstawiono badania porównawcze efektywności rozkładu bisfenolu A (BPA) w procesie fotokatalizy, prowadzonym z udziałem komercyjnego ditlenku tytanu (TiO2) oraz własnych modyfikowanych fotokatalizatorów (kompozytów) otrzymanych na bazie komercyjnego TiO2, węgla aktywnego (AC) oraz alkoholu metylowego (C), tj. TiO2/AC i C-TiO2/AC. Określono wpływ początkowej wartości odczynu roztworu modelowego (w zakresie od 4 do 7) na skuteczność adsorpcji oraz rozkładu badanego mikrozanieczyszczenia za pomocą promieniowania ultrafioletowego (UV). Na podstawie przeprowadzonej analizy chromatograficznej HPLC stwierdzono, że stopień usunięcia bisfenolu A był wyższy w przypadku zastosowania modyfikowanych fotokatalizatorów niż dla komercyjnego TiO2. Prawdopodobnie było to związane z obecnością węgla aktywnego, który w układzie TiO2-AC czy też C-TiO2/AC pełni nie tylko funkcję nośnika fotokatalizatora, ale jest również czynnikiem zwiększającym potencjał adsorpcyjny kompozytu. W oparciu o kinetykę Langmuira-Hinshelwooda (L-H) wyznaczono również parametry kinetyczne przeprowadzonych procesów. Na podstawie obliczonych wartości pseudo-pierwszorzędowych stałych szybkości reakcji udokumentowano, że proces rozkładu bisfenolu A przebiega najintensywniej w pierwszych 15 minutach prowadzenia procesu. Z kolei wartość stałej szybkości reakcji k była wyższa dla modyfikowanych fotokatalizatorów niż dla komercyjnego TiO2. Nie zaobserwowano znaczącego wpływu pH roztworu na adsorpcję oraz rozkład BPA w obecności komercyjnego ditlenku tytanu. Natomiast zarówno sorpcja, jak i proces fotokatalizy realizowany przy udziale modyfikowanych fotokatalizatorów zależały od odczynu roztworu. Największy stopień rozkładu bisfenolu A zaobserwowano, naświetlając roztwór o pH 4.

EN

In this study the photocatalytic degradation of bisphenol A in the presence of titanium dioxide (TiO2) and own modified photocatalysts (composites) based on TiO2, activated carbon (AC) and methyl alcohol (C) i.e. TiO2/AC and C-TiO2/AC were investigated. The effect of initial pH (in the range from 4 to 7) of model solution were determined in order to adsorption effectiveness and decomposition of tested micropollutant under ultraviolet irradiation (UV). Based on chromatographic analysis (HPLC) results it was found that the decomposition of bisphenol A was higher for modified photocatalysts than for commercial TiO2. It was possibly associated with the presence of activated carbon, which in TiO2/AC and C-TiO2/AC system is not only a support for photocatalysts but also increases the adsorption capacity. Based on the Langmuir-Hinshelwood (L-H) model, the kinetic parameters of the photocatalysis process were carried out. According to the pseudo first-order parameters, the results showed that the decomposition of bisphenol A was most intensively in the first 15 minutes of the process. However the value of the k rate was higher for modified photocatalysts than for commercial TiO2. No significant effect of pH on adsorption and BPA decomposition in the presence of commercial titanium dioxide were observed. Whereas, both the sorption and photocatalysis carried out in the presence of modified photocatalysts depended on the pH of model solution. The highest degree of bisphenol A decomposition were observed by irradiating mixture at pH 4.

13

Właściwości dielektryczne materiałów ceramicznych otrzymanych na bazie TiO2

Bąk W., Dulian P., Garbarz-Glos B., Żukowski W., Kajtoch C.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 4

370--373

PL

Domieszkowane jonami donorowymi (Nb5+, V5+) i akceptorowymi (In3+) próbki TiO2 (rutyl) otrzymano konwencjonalną metodą reakcji w stanie stałym. Strukturę badanych próbek scharakteryzowano przy pomocy analizy XRD. Właściwości dielektryczne próbek zbadano w zakresie temperatur od -100 stopni C do 200 stopni C przy pomocy szerokopasmowej spektroskopii dielektrycznej w zakresie częstotliwości pola elektrycznego od 0,1 Hz do 10 MHz. Analiza zależności temperaturowych przenikalności dielektrycznej, przewodnictwa i modułu elektrycznego dostarczyła nowych informacji na temat właściwości fizycznych badanych materiałów ceramicznych.

EN

Doped with donor (Nb5+, V5+) and acceptor (In3+) ions TiO2 (rutile) was obtained by the conventional solid state reaction method. The structure of the investigated samples was characterised by X-ray diffraction (XRD). The dielectric properties of the samples at the temperature ranging from -100 C to 200 C was studied by means of the broadband dielectric spectroscopy method at the frequency ranging from 0,1 Hz to 10 MHz. An analysis of the temperature dependences of dielectric permittivity, electric modulus and conductivity provided new details about the physical properties of the ceramic samples.

14

Synteza nanokrystalicznych proszków TiO2 o zróżnicowanych wielkościach cząstek i powierzchni właściwiej metodą zol-żel

Marzec A., Pędzich Z.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 2

145--149

PL

W pracy opisano otrzymywanie nanoproszków TiO2 o różnych wielkościach cząstek i różnym składzie fazowym (anataz/rutyl) metodą zol-żel. Analiza XRD wykazała, że TiO2 w zależności od temperatury kalcynacji krystalizuje w tetragonalnej strukturze anatazu (T ≤ 540 °C) lub w tetragonalnych strukturach anatazu i rutylu (T = 560 °C). Wzrost temperatury kalcynacji powoduje transformację anatazu do rutylu, aglomerację i spiekanie ziaren TiO2, czego konsekwencją jest wzrost cząstek i zmniejszanie powierzchni właściwej proszków.

EN

The paper describes a sol-gel method for preparing nanocrystaline powders with various particle size and phase composition (anatase/rutile). The XRD analysis showed that TiO2, depending on the calcination temperature, crystallizes in the tetragonal structure of anatase (T ≤ 540 C) or tetragonal structure of anatase and rutile (T = 560 °C). The increase in calcining temperature results in the transformation of anatase to rutile, particle agglomeration and sintering, entailing particle growth and reduction of specific surface area of the powders.

15

Atomic layer deposition of TiO2 onto porous biomaterials

Dobrzański L. A., Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Szindler M., Achtelik-Franczak A., Pakieła W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2015

|

Vol. 75, nr 1

5--11

EN

Purpose: The aim of this article was to investigate the possibility of uniform coverage of porous biomaterials with a thin film of titanium oxide deposited using the atomic layer deposition method (ALD) Design/methodology/approach: The porous biomaterials were prepared by Selective Laser Melting (SLM) from Ti powder. The TiO2 thin films were prepared with use of atomic layer deposition method. The changes in surface topography was observed by the atomic force microscope AFM XE-100 and scanning electron microscope SEM. The measurement of thickness performed using spectroscopic ellipsometer. Findings: Results and their analysis have confirmed show that the atomic layer deposition (ALD) method allows the deposition of homogenous and uniform thin films of TiO2 with the desired geometric characteristics onto porous Ti biomaterials. Practical implications: The combination of porous substrate made from titanium which has good mechanical properties with a biocompatible titanium oxide provides practical possibilities of use for example in dental engineering. Originality/value: The combination of porous substrate made from titanium which has good mechanical properties with a biocompatible titanium oxide provides practical possibilities of use for example in dental engineering.

16

Reactive pulsed magnetron sputtering of titanium : influence of process parameters on resistivity and optical properties

Tadaszak K.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2013

|

Z. 261

5--13

PL

Cienkie warstwy azotku i tlenku tytanu osadzane były z procesie impulsowego reaktywnego rozpylania magnetronowego. Przeanalizowano wpływ ciśnienia cząstkowego gazów reaktywnych na właściwości tych materiałów. Kontrola procesu oparta była na śledzeniu zmian parametru zasilacza – mocy krążącej. Zaprezentowana technologia umożliwia dowolne modyfikowanie składu chemicznego, od warstw z nadmiarową zawartością tytanu, przez składy stechiometryczne, po nadstechiometryczne, co jest powodem obserwowanych zmian w mierzonych charakterystykach związków tytanu. Zbadano elektryczne i optyczne właściwości warstw, a następnie oceniono je pod względem możliwych zastosowań. Dzięki specjalnemu źródłu zasilania i kontroli procesu, możliwe było nanoszenie materiałów o niskiej rezystywności, bez dodatkowego podgrzewania podłoża i z wysoką szybkością osadzania. Zaprezentowana technologia może zostać wykorzystana do pokrywania podłoży nieodpornych na wysokie temperatury.

EN

Titanium nitride and titanium oxide thin films were deposited by pulsed DC reactive magnetron sputtering. In this paper the influence of reactive gas partial pressure on the properties has been studied. The process control was realized by tracking the changes in the power supply parameter – circulating power. Presented technology enables free modification in the chemical composition, from titanium–rich to stoichiometric and overstoichiometric materials. The electrical and optical properties of titanium compounds were measured and then evaluated for possible electrode applications. Thanks to the special power supply and process control, it was possible to deposit low resistivity thin films without additional substrate heating and with high deposition rate. Presented technology is suitable for substrates with low temperature resistance.

17

TiO2 thin films grown on SiO2–Si(111) by the reactive evaporation method

Grodzicki M, Wasielewski R, Mazur P, Zuber S, Ciszewski A

Optica Applicata

|

2013

|

Vol. 43, nr 1

99--107

EN

TiO2 thin films were grown on silicon substrates using an electron-beam evaporator. Grainy TiO was used as the evaporation material. Temperature substrate during TiO2 growth was relatively low (about 150 °C), what is important for many optoelectronic devices and multilayers mirrors. High vacuum condition allows to maintain clean surfaces substrates before and during oxide growth. The morphology of titanium oxide thin films was ex situ investigated using atomic force microscopy operating in contact mode, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray powder diffractometry, and by means of a contact angle analyzer. The influence of annealing treatment and exposure to UV–VIS radiation on the morphology has been also discussed.

18

Wpływ warstw TiO2 otrzymywanych metodą zol-żel na właściwości korozyjne biomedycznego stopu M30NW w roztworze 0,9% NaCl

Burnat B., Błaszczyk T., Leniart A., Scholl H.

Engineering of Biomaterials

|

2011

|

Vol. 14, no. 106-108

133--139

PL

Zbadano wpływ warstw ditlenku tytanu TiO 2 otrzymywanych metodą zol-żel na właściwości korozyjne biomedycznego stopu M30NW. Próbki z naniesionymi warstwami TiO 2 były wygrzewane w czterech temperaturach 200, 400, 600 i 800°C. Badania korozyjne z wykorzystaniem metod elektrochemicznych przeprowadzono w odtlenionym roztworze soli fizjologicznej (0,9% NaCl) w temperaturze 37°C. Badania te wykonywane były dla próbek świeżo przygotowanych oraz dla próbek poddanych 30-dniowej ekspozycji w roztworze soli fizjologicznej. Wyniki przeprowadzonych badań korozyjnych porównano z analogicznymi wynikami uzyskanymi dla próbek stopu bez modyfikacji powierzchni. Stwierdzono, że wpływ warstw na właściwości korozyjne biomedycznego stopu M30NW jest uzależniony od temperatury wygrzewania tych warstw. Uzyskane wyniki badań wskazują, że najlepszą odporność korozyjną wykazują próbki stopu modyfikowane warstwą TiO 2 w temperaturze 400°C, podczas gdy stosowanie wyższych temperatur (600 i 800°C) powoduje osłabienie odporności korozyjnej stopu.

EN

The effect of titanium dioxide TiO 2 layers obtained by sol-gel method on the corrosion properties of M30NW biomedical alloy was investigated. The samples of alloy with TiO 2 sol-gel layers were annealed at temperatures of 200, 400, 600 and 800 o C. Corrosion measurements using electrochemical methods were carried out in deoxygenated physiological saline solution (0.9% NaCl) at temperature of 37 o C. These investigations were performed for freshly prepared samples and samples subjected to 30-day exposure in saline solution. The results of corrosion research were compared with the corresponding results obtained for samples of the alloy without surface modification. It was found that the influence of TiO 2 sol-gel layers on the corrosion properties of M30NW biomedical alloy depends on the annealing temperature of these layers. Obtained results indicate that the best corrosion resistance is shown by the samples of alloy modified by TiO 2 layer at temperature of 400°C, while the use of higher annealing temperatures (600 and 800°C) causes decreasing of corrosion resistance of alloy.

19

Influence of post annealing on optical and structural properties of Eu and Pd-doped TiO2 thin films

Domaradzki J., Borkowska A., Kaczmarek D., Podhorodecki A., Misiewicz J.

Optica Applicata

|

2007

|

Vol. 37, nr 1-2

51-56

EN

This work presents optical and structural characterization of europium and palladium doped titanium dioxide thin films prepared by modified magnetron sputtering. The metallic Eu and Pd dopants have been co-sputtered from a base Ti target (mosaic target) and deposited on SiO2 substrates. After the deposition samples were additionally annealed in air ambient for 2 hours at the temperatures of 200 °C, 400 °C, 600 °C and 800 °C, respectively. Structural properties of TiO2:(Eu, Pd) thin films were examined using X-ray diffraction (XRD). XRD patterns recorded after thermal treatment showed the dominating TiO2-rutile phase, independently of the temperature of annealing. Optical properties were studied as defined by optical transmission. It has been shown, that doping shifts the fundamental absorption edge of TiO2 toward the longer wavelength range. As the samples were additionally annealed the band gap widening has been observed from 1.7 eV, for as deposited sample up to 2.31 eV for those annealed at 800 °C.

20

Influence of Eu dopant on optical properties of TiO2 thin films fabricated by low pressure hot target reactive sputtering

Borkowska A., Domaradzki J., Kaczmarek D.

Optica Applicata

|

2007

|

Vol. 37, nr 1-2

117-122

EN

This work presents the influence of europium dopant on optical properties of TiO2:Eu3+ thin films fabricated by low pressure hot target reactive sputtering. Thin films were deposited from metallic Ti-Eu mosaic target on different substrates (i.e., monocrystalline silicon and SiO2). Selected samples were additionally annealed for 4 hours in an air ambient at 200 °C after deposition. Thin films were examined by means of scanning electron microscopy with energy disperse spectrometer (SEM-EDS), X-ray diffraction (XRD), optical transmission method and photoluminescence (PL). From SEM-EDS measurements total Eu concentration in fabricated thin films was determined. XRD analysis revealed the existence of crystalline TiO2 in the form of anatase and rutile in examined samples with smaller and larger amount of Eu dopant, respectively. Optical transmission method showed that doping with selected amount of Eu results in different shift of the fundamental absorption edge for prepared thin films. PL studies showed a red luminescence of TiO2:Eu3+ thin films. The intensity of luminescence increased with the annealing temperature and decreased with larger amount of europium.