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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 1/2011

01.04.2011 | Original Paper

Effect of silver incorporation on crystallization and microstructural properties of sol–gel derived titania thin films on glass

verfasst von: Betul Akkopru Akgun, Caner Durucan, Nathan P. Mellott

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 1/2011

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Abstract

Titanium dioxide (TiO2) thin films, with and without silver (Ag), were prepared on float glass via sol–gel processing. The float glass substrates were pre-coated with a silica-barrier layer prior to the deposition of TiO2-based thin films. Silver nanoparticle incorporation into the TiO2 matrix was achieved by thermal reduction of Ag ions dissolved in a titanium-n-butoxide (Ti[O(CH2)3CH3]4) based sol during calcination in air at 250, 450 and 650 °C. Thin films were characterized using glancing incidence X-ray diffraction, UV–visible spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and Raman spectroscopy. The effects of Ag concentration and calcination temperature on microstructure and on chemical and physical properties of the thin films have been reported. The size and chemical state of Ag particles, as well as the phase characteristics of the titania matrix were strongly influenced by Ag concentration and calcination temperature. Results from this study can be utilized in both processing and structure-functional property optimization of sol–gel based Ag-TiO2 thin films by aqueous routes.

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Literatur
2.
3.
Zurück zum Zitat Huang Z, Maness PC, Blake DM, Wolfrum EJ, Smolinski SL, Jacoby WA (2000) J Photoch Photobio A 130:163–170CrossRef Huang Z, Maness PC, Blake DM, Wolfrum EJ, Smolinski SL, Jacoby WA (2000) J Photoch Photobio A 130:163–170CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Sunada K, Watanabe T, Hashimoto K (2003) J Photoch Photobio A 156:227–233CrossRef Sunada K, Watanabe T, Hashimoto K (2003) J Photoch Photobio A 156:227–233CrossRef
5.
6.
8.
Zurück zum Zitat Page K, Palgrave RG, Parkin IP, Wilson M, Savin SLP, Chadwick AV (2007) J Mater Chem 17:95–104CrossRef Page K, Palgrave RG, Parkin IP, Wilson M, Savin SLP, Chadwick AV (2007) J Mater Chem 17:95–104CrossRef
10.
11.
13.
Zurück zum Zitat Herrmann J-M, Tahiri H, Ait-Ichou Y, Lassaletta G, González-Elipe AR, Fernández A (1997) Appl Catal B-Environ 13:219–228CrossRef Herrmann J-M, Tahiri H, Ait-Ichou Y, Lassaletta G, González-Elipe AR, Fernández A (1997) Appl Catal B-Environ 13:219–228CrossRef
14.
15.
Zurück zum Zitat Arabatzis IM, Stergiopoulos M, Bernard MC, Labou D, Neophytides SG, Falaras P (2003) Appl Catal B-Environ 42:187–201CrossRef Arabatzis IM, Stergiopoulos M, Bernard MC, Labou D, Neophytides SG, Falaras P (2003) Appl Catal B-Environ 42:187–201CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Sen S, Mahanty S, Roy S, Heintz O, Bourgeois S, Chaumont D (2005) Thin Solid Films 474:245–249CrossRef Sen S, Mahanty S, Roy S, Heintz O, Bourgeois S, Chaumont D (2005) Thin Solid Films 474:245–249CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Xin B, Ren Z, Hu H, Zhang X, Dong C, Shi K, Jing L, Fu H (2005) Appl Surf Sci 252:2050–2055CrossRef Xin B, Ren Z, Hu H, Zhang X, Dong C, Shi K, Jing L, Fu H (2005) Appl Surf Sci 252:2050–2055CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Tran H, Scott J, Chiang K, Amal R (2006) J Photoch Photobio A 183:41–52CrossRef Tran H, Scott J, Chiang K, Amal R (2006) J Photoch Photobio A 183:41–52CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Yu J, Xiong J, Cheng B, Liu S (2005) Appl Catal B-Environ 60:211–221CrossRef Yu J, Xiong J, Cheng B, Liu S (2005) Appl Catal B-Environ 60:211–221CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Seery MK, George R, Floris P, Pillai SC (2007) J Photoch Photobio A 189:258–263CrossRef Seery MK, George R, Floris P, Pillai SC (2007) J Photoch Photobio A 189:258–263CrossRef
21.
22.
23.
Zurück zum Zitat Ohtani B, Zhang S, Handa J, Kajiwara H, Nishimoto S, Kagiya T (1992) J Photoch Photobio A 64:223–230CrossRef Ohtani B, Zhang S, Handa J, Kajiwara H, Nishimoto S, Kagiya T (1992) J Photoch Photobio A 64:223–230CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Fernández-García M, Martínez-Arias A, Hanson JC, Rodriguez JA (2004) Chem Rev 104:4063–4104CrossRef Fernández-García M, Martínez-Arias A, Hanson JC, Rodriguez JA (2004) Chem Rev 104:4063–4104CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Nam H-J, Amemiya T, Murabayashi M, Itoh K (2004) J Phys Chem B 108:8254–8259CrossRef Nam H-J, Amemiya T, Murabayashi M, Itoh K (2004) J Phys Chem B 108:8254–8259CrossRef
28.
29.
Zurück zum Zitat Yu J-G, Yu H-G, Cheng B, Zhao X-J, Yu JC, Ho W-K (2003) J Phys Chem B 107:13871–13879CrossRef Yu J-G, Yu H-G, Cheng B, Zhao X-J, Yu JC, Ho W-K (2003) J Phys Chem B 107:13871–13879CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Hou Y-Q, Zhuang D-M, Zhang G, Zhao M, Wu M-S (2003) Appl Surf Sci 218:98–106CrossRef Hou Y-Q, Zhuang D-M, Zhang G, Zhao M, Wu M-S (2003) Appl Surf Sci 218:98–106CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Kato K, Tsuzuki A, Torii Y, Taoda H, Kato T, Butsugan Y (1995) J Mater Sci 30:837–841CrossRef Kato K, Tsuzuki A, Torii Y, Taoda H, Kato T, Butsugan Y (1995) J Mater Sci 30:837–841CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Djaoued Y, Badilescu S, Ashrit PV, Bersani D, Lottici PP, Brüning R (2002) J Sol-Gel Sci Techn 24:247–254CrossRef Djaoued Y, Badilescu S, Ashrit PV, Bersani D, Lottici PP, Brüning R (2002) J Sol-Gel Sci Techn 24:247–254CrossRef
34.
Zurück zum Zitat Mills A, Lepre A, Elliott N, Bhopal S, Parkin IP, O’Neill SA (2003) J Photoch Photobio A 160:213–224CrossRef Mills A, Lepre A, Elliott N, Bhopal S, Parkin IP, O’Neill SA (2003) J Photoch Photobio A 160:213–224CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Guillard C, Debayle D, Gagnaire A, Jaffrezic H, Herrmann J-M (2004) Mater Res Bull 39:1445–1458CrossRef Guillard C, Debayle D, Gagnaire A, Jaffrezic H, Herrmann J-M (2004) Mater Res Bull 39:1445–1458CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Mellott NP, Durucan C, Pantano CG, Guglielmi M (2006) Thin Solid Films 502:112–120CrossRef Mellott NP, Durucan C, Pantano CG, Guglielmi M (2006) Thin Solid Films 502:112–120CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Zhao Y, Zhang X, Zhai J, He J, Jiang L, Liu Z, Nishimoto S, Murakami T, Fujishima A, Zhu D (2008) Appl Catal B-Environ 83:24–29CrossRef Zhao Y, Zhang X, Zhai J, He J, Jiang L, Liu Z, Nishimoto S, Murakami T, Fujishima A, Zhu D (2008) Appl Catal B-Environ 83:24–29CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Cavalheiro AA, Bruno JC, Saeki MJ, Valente JPS, Florentino AO (2008) Thin Solid Films 516:6240–6244CrossRef Cavalheiro AA, Bruno JC, Saeki MJ, Valente JPS, Florentino AO (2008) Thin Solid Films 516:6240–6244CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Xagas AP, Androulaki E, Hiskia A, Falaras P (1999) Thin Solid Films 357:173–178CrossRef Xagas AP, Androulaki E, Hiskia A, Falaras P (1999) Thin Solid Films 357:173–178CrossRef
41.
42.
Zurück zum Zitat Guglielmi M, Brusatin G, Tombolan N (1993) Ion migration in thin sol–gel glass coatings. Proceedings of the Second Conference of the European Society of Glass Science and Technology, pp 495–498 Guglielmi M, Brusatin G, Tombolan N (1993) Ion migration in thin sol–gel glass coatings. Proceedings of the Second Conference of the European Society of Glass Science and Technology, pp 495–498
43.
Zurück zum Zitat Lassaletta G, González-Elipe AR, Justo A, Fernández A, Ager FJ, Respaldiza MA, Soares JC, Da Silva MF (1996) J Mater Sci 31:2325–2332CrossRef Lassaletta G, González-Elipe AR, Justo A, Fernández A, Ager FJ, Respaldiza MA, Soares JC, Da Silva MF (1996) J Mater Sci 31:2325–2332CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Addamo M, Augugliaro V, Di Paola A, García-López E, Loddo V, Marcí G, Palmisano L (2008) Thin Solid Films 516:3802–3807CrossRef Addamo M, Augugliaro V, Di Paola A, García-López E, Loddo V, Marcí G, Palmisano L (2008) Thin Solid Films 516:3802–3807CrossRef
45.
46.
Zurück zum Zitat Zita J, Maixner J, Krýsa J (2010) J Photoch Photobio A 216:194–200CrossRef Zita J, Maixner J, Krýsa J (2010) J Photoch Photobio A 216:194–200CrossRef
47.
Zurück zum Zitat Durucan C, Akkopru B (2010) J Biomed Mater Res B Appl Biomater 93B:448–458 Durucan C, Akkopru B (2010) J Biomed Mater Res B Appl Biomater 93B:448–458
48.
Zurück zum Zitat Valentine Rupa A, Manikandan D, Divakar D, Sivakumar T (2007) J Hazard Mater 147:906–913CrossRef Valentine Rupa A, Manikandan D, Divakar D, Sivakumar T (2007) J Hazard Mater 147:906–913CrossRef
50.
Zurück zum Zitat Bansal A, Madhavi S, Yang Tan T-T, Lim TM (2008) Catal Today 131:250–254CrossRef Bansal A, Madhavi S, Yang Tan T-T, Lim TM (2008) Catal Today 131:250–254CrossRef
51.
52.
53.
Zurück zum Zitat Chang C-C, Chen J-Y, Hsu T-L, Lin C-K, Chan C-C (2008) Thin Solid Film 516:1743–1747CrossRef Chang C-C, Chen J-Y, Hsu T-L, Lin C-K, Chan C-C (2008) Thin Solid Film 516:1743–1747CrossRef
54.
Zurück zum Zitat Kafizas A, Kellici S, Darr JA, Parkin IP (2009) J Photoch Photobio A 204:183–190CrossRef Kafizas A, Kellici S, Darr JA, Parkin IP (2009) J Photoch Photobio A 204:183–190CrossRef
55.
Zurück zum Zitat Ohtani B, Okugawa Y, Nishimoto S, Kagiya T (1987) J Phys Chem 91:3550–3555CrossRef Ohtani B, Okugawa Y, Nishimoto S, Kagiya T (1987) J Phys Chem 91:3550–3555CrossRef
56.
Zurück zum Zitat Herrmann J-M, Disdier J, Pichat P, Malato S, Blanco J (1998) Appl Catal B-Environ 17:15–23CrossRef Herrmann J-M, Disdier J, Pichat P, Malato S, Blanco J (1998) Appl Catal B-Environ 17:15–23CrossRef
57.
Zurück zum Zitat Epifani M, Giannini C, Tapfer L, Vasanelli L (2000) J Am Ceram Soc 83:2385–2393CrossRef Epifani M, Giannini C, Tapfer L, Vasanelli L (2000) J Am Ceram Soc 83:2385–2393CrossRef
59.
Zurück zum Zitat Krylova GV, Gnatyuk Yu I, Smirnova NP, Eremenko AM, Gun`ko VM (2009) J Sol-Gel Sci Tech 50:216–228CrossRef Krylova GV, Gnatyuk Yu I, Smirnova NP, Eremenko AM, Gun`ko VM (2009) J Sol-Gel Sci Tech 50:216–228CrossRef
61.
Zurück zum Zitat Vitos L, Ruban AV, Skriver HL, Kollár J (1998) Surf Sci 411:186–202CrossRef Vitos L, Ruban AV, Skriver HL, Kollár J (1998) Surf Sci 411:186–202CrossRef
62.
Zurück zum Zitat Chen DA, Bartelt MC, Seutter SM, McCarty KF (2000) Surf Sci Lett 464:L708–L714CrossRef Chen DA, Bartelt MC, Seutter SM, McCarty KF (2000) Surf Sci Lett 464:L708–L714CrossRef
64.
Zurück zum Zitat Wagner CD, Riggs WM, Davis LE, Moulder JF (1979) In: Muilenberg GE (ed) Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy. Perkin-Elmer, Minnesota Wagner CD, Riggs WM, Davis LE, Moulder JF (1979) In: Muilenberg GE (ed) Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy. Perkin-Elmer, Minnesota
65.
Zurück zum Zitat Boronin AI, Koscheev SV, Murzakhmetov KT, Avdeev VI, Zhidomirov GM (2000) Appl Surf Sci 165:9–14CrossRef Boronin AI, Koscheev SV, Murzakhmetov KT, Avdeev VI, Zhidomirov GM (2000) Appl Surf Sci 165:9–14CrossRef
66.
Zurück zum Zitat Brinker C, Wallace S, Raman N, Sehgal R, Samuel J, Contakes S (1995) In: Pinnavaia TJ, Thorpe MF (eds) Access in nanoporous materials. Plenum Press, New York Brinker C, Wallace S, Raman N, Sehgal R, Samuel J, Contakes S (1995) In: Pinnavaia TJ, Thorpe MF (eds) Access in nanoporous materials. Plenum Press, New York
67.
Zurück zum Zitat Scherer GW (1997) J Sol-Gel Sci Techn 8:353–363 Scherer GW (1997) J Sol-Gel Sci Techn 8:353–363
68.
69.
Zurück zum Zitat García-Serrano J, Gómez-Hernández E, Ocampo-Fernández M, Pal U (2009) Curr Appl Phys 9:1097–1105CrossRef García-Serrano J, Gómez-Hernández E, Ocampo-Fernández M, Pal U (2009) Curr Appl Phys 9:1097–1105CrossRef
70.
Zurück zum Zitat Chao HE, Yun YU, Xingfang HU, Larbot A (2003) J Europ Ceram Soc 23:1457–1464CrossRef Chao HE, Yun YU, Xingfang HU, Larbot A (2003) J Europ Ceram Soc 23:1457–1464CrossRef
71.
Zurück zum Zitat Cao Y, Tan H, Shi T, Tang T, Li J (2008) J Chem Technol Biot 83:546–552CrossRef Cao Y, Tan H, Shi T, Tang T, Li J (2008) J Chem Technol Biot 83:546–552CrossRef
72.
Zurück zum Zitat Izmajlowicz MAT, Flewwitt AJ, Milne WI, Morrison NA (2003) J Appl Phys 94:7535–7541CrossRef Izmajlowicz MAT, Flewwitt AJ, Milne WI, Morrison NA (2003) J Appl Phys 94:7535–7541CrossRef
73.
Zurück zum Zitat Kingery WD, Bowen HK, Uhlmann DR (1976) Introduction to ceramics, Chap. 10, 2nd edn. Wiley, New York Kingery WD, Bowen HK, Uhlmann DR (1976) Introduction to ceramics, Chap. 10, 2nd edn. Wiley, New York
Metadaten
Titel
Effect of silver incorporation on crystallization and microstructural properties of sol–gel derived titania thin films on glass
verfasst von
Betul Akkopru Akgun
Caner Durucan
Nathan P. Mellott
Publikationsdatum
01.04.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 1/2011
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-010-2388-1

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