Publikace detail

Anodic TiO2 nanotube walls reconstructed: Inner wall replaced by ALD TiO2 coating

Rok: 2021

Druh publikace: článek v odborném periodiku

Název zdroje: Applied Surface Science

Název nakladatele: Elsevier Science BV

Místo vydání: Amsterdam

Strana od-do: 149306

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	Rekonstrukce stěn anodických TiO2 nanotrubic: vnitřní stěna nahrazena ALD TiO2 vrsvou	V této práci je prezentován proces rekonstrukce nanotrubicových TiO2 vrstev směrem k jejich vynikající fotoelektrochemické odezvě a fotokatalytické aktivitě. Nejprve byly připraveny vrstvy nanotrubic (~5 μm tlusté, ~250 nm v průměru) s klasickými dvěma stěnami pomocí elektrochemické anodizace. Poté bylo realizováno selektivní chemické leptání, které odstranilo vnitřní stěnu nanotrubic, což vedlo ke vzniku trubic s jednou stěnou (single wall nanotubes). Následně byly tyto trubice pokryty vrstvami TiO2 o různé tlouštce (cca 5.5 nm, 11 nm a 16 nm) pomocí depozice atomárních vrstev (ALD). Velmi znatelný nárust konverze fotonů na elektrony (dosahující až 85% při vlnové délce λ = 350 nm) byl dosažen pro nanotrubicové vrstvy s 11 nm přidané TiO2 vrstvy pomocí ALD v porovnání s nepokrytými vrstvami (~35% při λ = 350 nm). Tato tloušťka přidané vrstvy se jeví jako optimální pro pasivaci povrchových defektů a vylepšení separace fotogenerovaných nosičů náboje. Fotokatalytická aktivita těchto jednostěnových nanotrubicových vrstev s přidanými 11 nm TiO2 se zvýšila cca 10x (k = 0.1156/min) oproti v dnešní době nejvicé studované verzi nanotrubic s dvojitou stěnou (k = 0.0119/min).	TiO2 nanotrubicové vrstvy; jedna stěna; depozice atomárních vrstev; fotoelektrochemie; fotokatalýza
eng	Anodic TiO2 nanotube walls reconstructed: Inner wall replaced by ALD TiO2 coating	A reconstruction process of TiO2 nanotube (TNT) layers towards their superior photoelectrochemical performance and photocatalytic activity is presented. At first, TNT layers (similar to 5 mu m thick, similar to 250 nm in diameter) were prepared via electrochemical anodization to obtain double-wall (DW) TNT layers. Second, a selective chemical treatment was conducted to etch the inner wall, yielding single-wall (SW) TNT layers. Third, TNT layers were coated by an additional approx. 5.5 nm, 11 nm, and 16 nm thick TiO2 coatings, respectively, using Atomic Layer Deposition (ALD). A pronounced increase in the incident photon-to-electron conversion efficiency (reaching similar to 85% at lambda - 350 nm) was achieved on SW TNT layers coated with 11 nm thick ALD coatings compared to SW without coating (similar to 35% at lambda = 350 nm). This is due to the optimal thickness of the ALD TiO2 coating that passivates surface states and improves the separation of the photogenerated charge carriers. Photocatalytic performance of SW TNT layers with 11 nm thick ALD coatings (rate constant; k = 0.1156 min(-1)) was increased by approx. 10-times compared to that of the nowadays most reported blank DW TNT layers (rate constant; k = 0.0119 min(-1)).	TiO2 nanotube layers; Single-wall; Atomic layer deposition; Photoelectrochemistry; Photocatalysis

Vyhledávání

Přihlášení pro studenty

Přihlášení pro zaměstnance

Publikace detail

Katedry

Ústavy a pracoviště

Jak nás najdete?

Služby

Často hledáte