لايه نازك دي اكسيد تيتانيوم آلاييده با نيتروژن

Nitrogen doped TiO2 thin films

لايه هاي نازك TiO2 و N-TiO2 به روش سل ژل بر روي زيرلايه شيشه اي توسط روش لايه نشاني چرخشي ساخته شده اند. در اين كار از TiCl4 ، اتانول و اوره به ترتيب به عنوان پيش ماده، حلال و منبع نيتروژن استفاده شده است. نتايج آزمايش XRD حاكي از اين است كه فاز بلوري غالب هر دو نمونه آناتيس است. اندازه بلورك ها براي نمونه خالص و آلاييده به ترتب 16 و 13 نانومتر به دست آمد. تصاوير به دست آمده از AFM نشان ميدهد كه زبري سطوح از مرتبه 100 نانومتر است. به وسيله طيف سنج UV-VIS ضريب جذب لايه ها محاسبه شده است و گاف انرژي براي نمونه خالص و آلاييده به ترتب 3/75 و 3/14 الكترون ولت به دست آمد. براي بررسي خاصيت آبدوستي از زاويه سنجي و فعاليت فوتوكاتاليستي از تجزيه آلودگي متيل نبلو تحت تابش نور ماوراي بنفش استفاده شده است كه در هر دو آزمايش نمونه آلاييده رفتار بهتري از خود نشان داده است.

TiO2 and Nitrogen doped TiO2 thin films were prepared on glass substrate by Sol-Gel Spin Coating method. TiCl4, Ethanol and Urea were used as precursor, solvent, and nitrogen source, respectively. The thin films were characterized by XRD, and UV-Vis Spectrophotometer. XRD results show that the TiO2 thin films are in the Anatase phase. Using UV-Vis spectroscopy, the absorption coefficient was calculated, and consequently the band gaps of thin films, N-TiO2 and pure TiO2, were obtained 3.14 and 3.57 eV, respectively. Surface roughness was investigated by AFM, which shows that the order of surfaces roughness is about 100 nm. Moreover, the contact angle meter and degradation of methylen blue analyses, under UV illuminations, reveal that doped thin films have better superhydrophilicity and photocatalysis effects.