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Erschienen in: Journal of Materials Science 5/2009

01.03.2009

Fabrication and characterization of electrospun titania nanofibers

verfasst von: Ramya Chandrasekar, Lifeng Zhang, Jane Y. Howe, Nyle E. Hedin, Yan Zhang, Hao Fong

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 5/2009

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Abstract

Titania (TiO2) nanofibers were fabricated by electrospinning three representative spin dopes made of titanium (IV) n-butoxide (TNBT) and polyvinylpyrrolidone (PVP) with the TNBT/PVP mass ratio being 1/2 in three solvent systems including N,N-dimethylformamide (DMF), isopropanol, and DMF/isopropanol (1/1 mass ratio) mixture, followed by pyrolysis at 500 °C. The detailed morphological and structural properties of both the as-electrospun precursor nanofibers and the resulting final TiO2 nanofibers were characterized by SEM, TEM, and XRD. The results indicated that the precursor nanofibers and the final TiO2 nanofibers made from the spin dopes containing DMF alone or DMF/isopropanol mixture as the solvent had the common cylindrical morphology with diameters ranging from tens to hundreds of nanometers, while those made from the spin dope containing isopropanol alone as the solvent had an abnormal concave morphology with sizes/widths ranging from sub-microns to microns. Despite the morphological discrepancies, all precursor nanofibers were structurally amorphous without distinguishable phase separation, while all final TiO2 nanofibers consisted of anatase-phased TiO2 single-crystalline grains with sizes of approximately 10 nm. The electrospun TiO2 nanofiber mat is expected to significantly outperform other forms (such as powder and film) of TiO2 for the solar cell (particularly dye-sensitized solar cell) and photo-catalysis applications.

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Metadaten
Titel
Fabrication and characterization of electrospun titania nanofibers
verfasst von
Ramya Chandrasekar
Lifeng Zhang
Jane Y. Howe
Nyle E. Hedin
Yan Zhang
Hao Fong
Publikationsdatum
01.03.2009
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 5/2009
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-008-3201-1

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