Publication detail

ZnO Coated Anodic 1D TiO2 Nanotube Layers: Efficient Photo-Electrochemical and Gas Sensing Heterojunction

Year: 2017

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Advanced Engineering Materials

Page from-to: "1700589-1"-"1700589-10"

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Anodické 1D TiO2 nanotrubičkové vrstvy potažené ZnO: Účinné foto-elektrochemické a plyn detekující heterospojení	V této práci autoři demonstrují fascinující synergii heterospojení o velkém povrchu mezi TiO2 ve formě uspořádaných 1D anodických nanotrubičkových vrstev o velkém poměru stran a ZnO povlaků o různých tloušťkách, připravených depozicí atomových vrstev. Povlaky ZnO účinně pasivují defekty ve stěnách TiO2 nanotrubic a významně vylepšují rozdělení nositelů proudu. Při expozici v UV a viditelném spektru světla lze pozorovat 8 násobný vylepšení fotoproudové hustoty s rostoucí tloušťkou povlaku ZnO od 0.19 do 19 nm a s rostoucím externím napětím od 0.4 do 2V. Toto vylepšení se promítá v extrémně vysoké účinnosti konverze fotonů na elektrony ≈95%, která patří mezi nejvyšší hodnoty publikované pro TiO2 nanostruktury. Navíc, fotoaktivní oblast je rozšířena blíže do viditelné oblasti spektra v porovnání s čistými TiO2 nanotrubičkovými vrstvami. Synergický účinek vznikající z nanotrubičkových vrstev TiO2 potažených ZnO také poskytuje lepší odezvu na detekci etanolu, téměř 11-násobné zlepšení v porovnání s čistými TiO2 nanotrubičkovými vrstvami. Zde prezentovaný návrh 1D heterospojení o velké ploše otevírá cestu pro světlem a plynem asistované aplikace ve fotokatalýze, štěpení vody, senzorů a tak dále.	ALD; rozdělení náboje; detekce etanolu; samo uspořádané TiO2 nanotrubičky; ZnO povlaky
eng	ZnO Coated Anodic 1D TiO2 Nanotube Layers: Efficient Photo-Electrochemical and Gas Sensing Heterojunction	The authors demonstrate, in this work, a fascinating synergism of a high surface area heterojunction between TiO2 in the form of ordered 1D anodic nanotube layers of a high aspect ratio and ZnO coatings of different thicknesses, produced by atomic layer deposition. The ZnO coatings effectively passivate the defects within the TiO2 nanotube walls and significantly improve their charge carrier separation. Upon the ultraviolet and visible light irradiation, with an increase of the ZnO coating thickness from 0.19 to 19 nm and an increase of the external potential from 0.4–2 V, yields up to 8-fold enhancement of the photocurrent density. This enhancement translates into extremely high incident photon to current conversion efficiency of ≈95%, which is among the highest values reported in the literature for TiO2 based nanostructures. In addition, the photoactive region is expanded to a broader range close to the visible spectral region, compared to the uncoated nanotube layers. Synergistic effect arising from ZnO coated TiO2 nanotube layers also yields an improved ethanol sensing response, almost 11-fold compared to the uncoated nanotube layers. The design of the high-area 1D heterojunction, presented here, opens pathways for the light- and gas-assisted applications in photocatalysis, water splitting, sensors, and so on.	ALD; charge separation; Ethanol sensing; self-organized TiO2 nanotubes; ZnO coatings

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links