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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 2/2012

01.11.2012 | Original Paper

Preparation and characterization of Ce-doped and Zr-doped sol–gel inks of titanium alkoxide

verfasst von: C. R. Tubio, F. Guitian, A. Gil

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 2/2012

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Abstract

Inks of titanium diisopropoxide bisacetylacetonate ([(CH3)2CHO]2Ti(C5H7O2)2) are suitable for the fabrication of photonic bandgap materials by direct ink writing (DIW). Using this method we are able to obtain micro-periodic titania (TiO2) structures with high refractive index by calcining the structures built with those inks. Calcining at high temperatures causes titania grain growth and surface roughness of the structure, which has an influence over its optical properties. In order to inhibit the grain growth of titania nanocrystals when the structures are calcined, we have synthesized using the sol–gel technique titanium diisopropoxide bisacetylacetonate inks doped with Cerium (III) nitrate hexahydrate (Ce(NO3)3·6H2O) and Zirconyl nitrate hydrate (ZrO(NO3)2·xH2O). The grain growth process of titania powders derived from the calcined doped sol–gel inks during various heat-treatment programs has been investigated by the X-ray line-broadening analysis. It was demonstrated how the dopants reduce the grain growth of the rutile phase after heat treatment. The influence of the dopants on the rheological behaviour of doped inks were studied and compared with the undoped. The flow and oscillation curves as a function of time demonstrate that doped inks have the same rheological behaviour than undoped inks. Thermogravimetric analysis also proves that doped inks keep the same mass loss after calcination than undoped inks. These results show how doped inks can be applied for DIW in the same conditions than undoped inks with a significant reduction of titania grain growth.

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Metadaten
Titel
Preparation and characterization of Ce-doped and Zr-doped sol–gel inks of titanium alkoxide
verfasst von
C. R. Tubio
F. Guitian
A. Gil
Publikationsdatum
01.11.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 2/2012
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-012-2875-7

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