اثرات Ca2O2 بر خواص پودر و لایه های نازک نانوساختار TiO2

لایه های نازک دوتائی و پودرهای نانوساختار شده و نانومتخلخل TiO2-Ga2O3 با نسبتهای مولی TiO2:Ga2O3 مختلف دارای مساحت سطح ویژه بالا با روشی نوین و ساده سل- ژل ذره ای تهیه شدند. تترا ایزوپروپوکسید تیتانیم و نیترات گالیم بعنوان آغازگرها و هیدروکسی پروپیل سلولز بعنوان عامل پلیمری فرار (PFA) به منظور افزایش مساحت سطح ویژه استفاده شدند. آنالیز XRD نشان داد که پودرها حاوی فازهای α-Ga2O3 رمبوهدرال و β-Ga2O3 منوکلینیک و همچنین فازهای آناتاز و روتیل است. مشاهده شد که Ga2O3 تشکیل شده از آغازگر نیتراتی، استحاله فازی آناتاز به روتیل را به تاخیر انداخت. آنالیز TEM نیز آشکار ساخت که Ga2O3 کریستالیزاسیون و رشد ذرات پودرها را کند نمود. مساحت سطح ویژه پودرها، اندازه گیری شده با آنالیز BET، با معرفی Ga2O3 افزایش یافت. اکسید دوتائی TiO2-Ga2O3 با نسبت مولی یکسان آنیل شده در دمای °C500 کوچکترین اندازه کریستالیت (nm 2)، کوچکترین اندازه دانه (nm 18) و بیشترین مساحت سطح ویژه (m2/g 327) را دارا بود. اکسید دوتائی TiO2-Ga2O3 با نسبت مولی TiO2:Ga2O3 برابر با 75:25 آنیل شده در دمای °C800 کوچکترین اندازه کریستالیت (nm 4/2) با اندازه متوسط دانه nm 32 و مساحت سطح ویژه m2/g 40 را نشان داد. اکسید دوتائی TiO2-Ga2O3 با نسبت مولی TiO2:Ga2O3 برابر با 25:75 آنیل شده در دمای °C800 بالاترین مساحت سطح ویژه (m2/g 57) با اندازه کریستالیت nm 4/4 و اندازه دانه nm 32 را دارا بود. یکی از کوچکترین اندازه کریستالیت و یکی از بالاترین مساحت سطح ویژه گزارش شده در مقالات در این تحقیق بدست آمد که می تواند در بسیاری از کاربردها از دستگاه های الکترونیک نوری گرفته تا حسگرهای گاز، مورد استفاده قرار گیرد.