研究
数量:17 (1)DOI: 10.37532 / 0974 - 7494.2023.17 (1) .187相对湿度监测Ag)掺杂二氧化钛
收到日期:16 - 3月- 2023年手稿。tsnsnt - 23 - 92675;编辑分配:18 - 2023年3月——PreQC没有。tsnsnt - 23 - 92675 (PQ);综述:21 - 3月- 2023,质量控制。tsnsnt - 23 - 92675 (Q);修改后:24 - 3月- 2023,手稿。tsnsnt - 23 - 92675 (R);发表:31 - 3月- 2023。0974 - 7494.2023.17 DOI: 10.37532 / (1) .187
引用:特里帕西A.K.,Kumar A. Relative Humidity Monitoring of Ag Doped TiO2. Nano Tech Nano Sci IndJ.2023;17(1):187
文摘
实际应用的二氧化钛是有限的由于其广泛的带隙和纳秒内快速电子空穴对的复合。到目前为止,许多研究已经集中在击败这些缺点通过引入贵金属二氧化钛晶格。贵金属沉积或掺杂二氧化钛肖特基高壁垒在金属和作为电子陷阱,促进电子空穴分离,促进界面电子转移过程。这些添加剂捕获电子导致电子空穴对的复合率较低。然而,一些高贵的金属,如Pt, Pd, Rh,非盟是被用在工业规模的成本太高。因此,研究Ag-doped二氧化钛具有重要的实用价值。银是适合工业应用由于其类似的成本和简单的准备。这是一个合适的元素,它提高了二氧化钛photo-catalytic性能,它也认为,银离子与硫、氧和氮的分子微生物和灭活细胞蛋白质导致二氧化钛作为更好的生物活性材料。Ag-doped二氧化钛层具有不同形态已经增长了溶胶-凝胶法。
关键字
生物活性材料,电子空穴复合,湿度传感器,Photo-catalytic性能
介绍
实际应用的二氧化钛是有限的由于其广泛的带隙和纳秒内快速电子空穴对的复合。到目前为止,许多研究已经集中在击败这些缺点通过引入贵金属二氧化钛晶格。贵金属沉积或掺杂二氧化钛肖特基高壁垒在金属和作为电子陷阱,促进电子空穴分离,促进界面电子转移过程。这些添加剂捕获电子产生电子空穴对的复合率较低(227)。然而,一些高贵的金属,如Pt, Pd,非盟是被用在工业规模的成本太高。
因此,研究Ag-doped二氧化钛具有重要的实用价值。银是适合工业应用由于其类似的成本和简单的准备。合适的元素,提高了二氧化钛photo-catalytic性能,它也认为,银离子与硫、氧、氮的分子微生物和灭活细胞蛋白质导致二氧化钛作为更好的生物活性材料。Ag-doped二氧化钛层具有不同形态已经增长了溶胶-凝胶法。
这些贵金属的费米水平低于二氧化钛,光激的电子可以从传导带转移到金属颗粒沉积在二氧化钛的表面,而photogenerated价洞留在二氧化钛。这些活动大大降低电子空穴复合的可能性,导致有效的分离和强photo-catalytic反应(1]。
实验的程序
合成二氧化钛粉末是掺杂Ag)与20 wt %,由磨细研钵和研杵2小时。这种材料的颗粒尺寸直径9毫米,3毫米的厚度,已经由液压压机(M.B.仪器,德里,印度)的压力下616 Pa在室温下。这粒TA-20在电动马弗炉退火(大使,印度)在500°C, 600°C, 700°C后3小时先后和每个退火过程暴露在湿度湿度室。在湿度室,一个温度计(±10°C)和标准湿度计(Huger德国,±1 rh %)放置校准的目的。电阻的变化与相对湿度的变化记录。颗粒的阻力变化记录使用电阻计(嘉汉米±0.001 mΩ,模型:VC 9808)。铜电极用于测量颗粒的阻力。
特定的传感器的灵敏度定义为阻力的变化(ΔR)的传感元件单位改变单位阻力,相对湿度(RH %)。
ΔS =ΔR / R(ΔRH %) (1)
在研究humidity-sensing属性,传感元素保存在实验室环境中,和他们humidity-sensing特征进行定期监测。的影响老化的传感性能这些元素又检查了六个月后的湿度箱制造颗粒的稳定性分析的传感器2]。
表面形态的研究
XRD研究Ag-doped TiO2:Ag-doped TiO的x射线衍射模式2退火在500ºC, 600ºC, 700ºC所示图1 - 3。x射线衍射X-Pert PRO XRD系统(荷兰)显示的结晶程度的传感元件所示表1。
图1:XRD的传感元件TA-20退火在500ºC。
图2:XRD的传感元件TA-20退火在600°C。
图3:XRD的传感元件TA-20退火在700ºC。
表1:Ag)掺杂TiO的XRD研究2
| Ag)掺杂TiO2退火在500ºC | Ag)掺杂TiO2退火在600ºC | Ag)掺杂TiO2退火在700ºC | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 平均晶粒度是116海里 | 平均晶粒度是108海里 | 平均晶粒度是119海里 | |||
| 2θ值 | 相应的米勒的飞机 | 2θ值 | 相应的米勒的飞机 | 2θ值 | 相应的米勒的飞机 |
| 25.28º 36.88º38.09º44.23º47.85º49.88º 54.86º 62.66º |
(101) (103) (111) (200) (002) (020) (105) (204) |
25.38º 37.04º38.19º44.41º48.05º53.99º 55.14º 62.78º |
(101) (-205) (111) (200) (021) (105) (211) (002) |
25.71º 28.71º34.10º35.71º41.74º49.98º54.64º 55.79º |
(101) (200) (002) (-202) (-331) (122) (131) (421) |
平均晶粒度已经使用Debye-Scherer公式计算。最小的微晶尺寸在600ºC[108海里3,4]。
扫描电子显微镜
表面形态使用扫描电子显微镜研究了单元(SEM,利奥- 0430、剑桥)。扫描电镜显微照片显示,颗粒的纳米级表面是多孔的性质。这些毛孔预计将提供网站的湿度吸附。结构有利于吸附和蒸汽凝结的水。传感元素的表面形态TA-20退火在700ºC进行了研究。传感元件的粒度TA-20退火在700°C 98海里。它显示了均匀分布的粒子大约有一个圆形的形状5,6]。
傅里叶变换红外光谱学(红外光谱)
红外光谱光谱被记录的溴化钾片Tensor-27频谱。红外光谱学被用于理解有机物出现在最终产品的性质。红外光谱吸收峰所示图4样本显示积极的协议相比,无机化合物的红外光谱数据(7,8]。纯TiO的山峰2观察到609厘米吗1,1130厘米1,1409厘米1而TiO的高峰2ag)是1335厘米1和2360厘米1。
图4:红外光谱谱的传感元件TA-20退火在7000 c
结果和讨论
电阻的样品颗粒T-20在控制测量每一次退火后暴露在湿度在5%到95%之间。变化的阻力与相对湿度的变化在温度500°C, 600°C, 700°C的样本T-20图5 - 8(9- - - - - -12]。
图5:磁滞曲线的传感元件TA-20退火在500°C。
图6:磁滞曲线的传感元件TA-20退火在600°C。
图7:磁滞曲线的传感元件TA-20退火在700°C。
图8:重复性图6个月在传感元件TA-20退火在700°C。
结论
的费米水平低于TiO这些贵金属2,photo-excited电子可以从传导带转移到金属颗粒沉积在二氧化钛的表面,而留在TiO photo-generated价洞2。这些活动大大降低电子空穴复合的可能性,导致有效的分离和强photo-catalytic反应。
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