Electrochemical characterization of pure and nitrogen-containing anodic TiO2 nanocolumn arrays
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F17%3APU121763" target="_blank" >RIV/00216305:26620/17:PU121763 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Electrochemical characterization of pure and nitrogen-containing anodic TiO2 nanocolumn arrays
Popis výsledku v původním jazyce
TiO2 nanocolumn arrays are prepared via porous-anodic-alumina-assisted anodizing of Al/Ti or Al/TiNx layers in an oxalic acid electrolyte. The upper Al layer is anodized at 40 V to form a nanoporous anodic film; then the Ti or TiNx underlayer is re-anodized to 100 V. This leads to the growth of anodic TiO2 or N-containing TiO2 nanocolumns within the alumina pores, which are approx. 40 nm wide and 160 nm long. The crystallinity and doping degree of the nanocolumns are modified by the annealing in air or vacuum at 600°C. Cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, and Mott-Schottky analysis revealed n-type semiconducting properties of the N-doped nanocolumns whereas most of the undoped TiO2 nanocolumns exhibited dielectric behavior. The calculated doping concentration and the flat-band potential vary with the annealing conditions. This allows for controlled alteration of the depletion layer thickness in order to enhance the photoelectrochemical water-splitting ability of the films by improving photogenerated charge carrier separation and band-gap tuning. The N-containing nanocolumns appeared to possess trap states, as manifested by Fermi level pining, which may provide additional benefits for heterogeneous charge-carrier transport for water oxidation.
Název v anglickém jazyce
Electrochemical characterization of pure and nitrogen-containing anodic TiO2 nanocolumn arrays
Popis výsledku anglicky
TiO2 nanocolumn arrays are prepared via porous-anodic-alumina-assisted anodizing of Al/Ti or Al/TiNx layers in an oxalic acid electrolyte. The upper Al layer is anodized at 40 V to form a nanoporous anodic film; then the Ti or TiNx underlayer is re-anodized to 100 V. This leads to the growth of anodic TiO2 or N-containing TiO2 nanocolumns within the alumina pores, which are approx. 40 nm wide and 160 nm long. The crystallinity and doping degree of the nanocolumns are modified by the annealing in air or vacuum at 600°C. Cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, and Mott-Schottky analysis revealed n-type semiconducting properties of the N-doped nanocolumns whereas most of the undoped TiO2 nanocolumns exhibited dielectric behavior. The calculated doping concentration and the flat-band potential vary with the annealing conditions. This allows for controlled alteration of the depletion layer thickness in order to enhance the photoelectrochemical water-splitting ability of the films by improving photogenerated charge carrier separation and band-gap tuning. The N-containing nanocolumns appeared to possess trap states, as manifested by Fermi level pining, which may provide additional benefits for heterogeneous charge-carrier transport for water oxidation.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GJ15-23005Y" target="_blank" >GJ15-23005Y: Vytváření a vlastnosti polí nanosloupků založených na TiO2 za využití anodické oxidace dopovaných vrstev titanu pomocí porézní aluminy</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2017
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
Conference Proceedings of 8th International Conference on Nanomaterials - Research & Application (Nanocon 2016)
ISBN
978-80-87294-71-0
ISSN
—
e-ISSN
—
Počet stran výsledku
6
Strana od-do
669-674
Název nakladatele
TANGER Ltd.
Místo vydání
Ostrava, Czech Republic
Místo konání akce
Brno
Datum konání akce
19. 10. 2016
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
000410656100116