Дослiдження структури i оптичних властивостей NiO нанолусочок. вирощування тонких плiвок Ni(OH)2 методом хiмiчного осадження
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe62.11.0970Ключові слова:
annealing temperature, nanoflakes, thin film, chemical bath deposition, nickel oxideАнотація
Методом хiмiчного осадження вирощенi пористi нанолусочки окису нiкелю NiO. На пiдкладцi оксид iндiю-олова/скло отриманi тонкi плiвки i пiдданi вiдпалу при змiннiй температурi в печi. Вивчено та проаналiзовано їх структуру, оптичнi властивостi i морфологiю поверхнi. Методом емiсiйної растрової електронної мiкроскопiї показано присутнiсть нанолусочок у структурi NiO/Ni(OH)2 тонких плiвок. Розмiри нанолусочок збiльшуються з ростом температури вiдпалу. Знайдено, що найбiльшу площу поверхнi має зразок, вирощений при 300 ∘C. Результати енергодисперсiйної спектроскопiї показують нестехiометрiю атомного вiдношення зразка, що вiдповiдає p-типу NiO тонкої плiвки. Методом атомної силової спектроскопiї знайдено, що зразок, вирощений при 300 ∘C, має найбiльшу шорсткiсть (47,9 нм). Рентгеноструктурний аналiз показує, що NiO нанолусочки мають кубiчну структуру з пiками орiєнтацiї (111), (200), i (220). Це особливо чiтко проявляється при 300 ∘C. Рентгеноструктурний аналiз також показує вiдсутнiсть Ni(OH)2 пiка при вiдпалi. Вимiрювання в ультрафiолетi i видимому свiтлi дають малу ширину забороненої зони 3,80 еВ для 300 ∘C через високу кристалiчнiсть. Ця температура оптимальна для синтезу NiO нанолусочок високої якостi, що важливо для їх застосування в сенсорах.
Посилання
C. Rovelli, L. Smolin. Spin networks and quantum gravity. Phys. Phys. D 52, 5743 (1995).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.52.5743
B.W. Shore. The Theory of Coherent Atomic Excitation (Wiley, 1990) [ISBN: 978-0471524175].
N. Sattarahmady, H. Heli, R.D. Vais. An electrochemical acetylcholine sensor based on lichen-like nickel oxide nanostructure. Biosens. Bioelectron. 48, 197 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.bios.2013.04.001
S. Pereira, A. Gon¸calves, N. Correia, J. Pinto, L. Pereira, R. Martins, E. Fortunato. Electrochromic behavior of NiO thin films deposited by e-beam evaporation at room temperature. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 120, 109 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.solmat.2013.08.024
F.I. Dar, K.R. Moonoosawmy, M. Es-Souni. Morphology and property control of NiO nanostructures for supercapacitor applications. Nanoscale Res. Lett. 8, 363 (2013).
https://doi.org/10.1186/1556-276X-8-363
H. Pang, Q. Lu, Y. Zhang, Y. Li, F. Gao. Selective synthesis of nickel oxide nanowires and length effect on their electrochemical properties. Nanoscale 2, 920 (2010).
https://doi.org/10.1039/c0nr00027b
L. Watkins. Development of non-noble catalysts for hydrogen and oxygen evolution in alkaline polymer electrolyte membrane electrolysis. Newcastle Univ. 9, 204 (2013).
Z.H. Ibupoto, K. Khun, M. Willander. Development of a pH sensor using nanoporous nanostructures of NiO. J. Nanosci. Nanotechnol. 14, 6699 (2014).
https://doi.org/10.1166/jnn.2014.9373
S. Sriram, A. Thayumanavan. Structural, optical and electrical properties of NiO thin films prepared by low cost spray pyrolysis technique. Int. J. Mater. Sci. Eng. 1, 118 (2014).
https://doi.org/10.12720/ijmse.1.2.118-121
D.S. Dalavi, M.J. Suryavanshi, D.S. Patil, S.S. Mali, A.V. Moholkar, S.S. Kalagi, S.A. Vanalkar, S.R. Kang, J.H. Kim, P.S. Patil. Nanoporous nickel oxide thin films and its improved electrochromic performance: Effect of thickness. Appl. Surf. Sci. 257, 2647 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.10.037
B.D.L. Garc´ia-Gonz´alez, R. Aparicio. Sensors?: From biosensors to the electronic nose. Grasas y Aceites 53, 96 (2002).
https://doi.org/10.3989/gya.2002.v53.i1.293
G. Bodurov, T. Ivanova, K. Gesheva. Technology and application of transition metal oxide of W–V–O as functional layers and NiO thin films as counter electrode material in electrochromic "smart windows". Phys. Procedia 46, 149 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.phpro.2013.07.057
W.L. Jang, Y.M. Lu, W.S. Hwang, C.L. Dong, P.H. Hsieh, C.L. Chen, T.S. Chan, J.F. Lee. A study of thermal decomposition of sputtered NiO films. Europhys. Lett. 96, 37009 (2011).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/96/37009
K. Zhang, C. Rossi, P. Alphonse, C. Tenailleau. Synthesis of NiO nanowalls by thermal treatment of Ni film deposited onto a stainless steel substrate. Nanotechn. 19, 155605 (2008).
https://doi.org/10.1088/0957-4484/19/15/155605
S.F. Oboudi, N.F. Habubi, G.H. Mohamed, S.S. Chiad. Composition and optical dispersion characterization of nanoparticles ZnO–NiO thin films?: Effect of annealing temperature. Inter. Lette. Chem., Phys. Astron. 8, 78 (2013).
https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/ILCPA.13.78
L. Li, K.S. Hui, K.N. Hui, H.W. Park, D.H. Hwang, S. Cho, S.K. Lee, P.K. Song, Y.R. Cho, H. Lee, Y.G. Son, W. Zhou. Synthesis and characterization of NiO-doped -type AZO films fabricated by sol–gel method. Mater. Lett. 68, 283 (2012).
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2011.10.089
C. Li, S. Liu. Preparation and characterization of Ni(OH)2 and NiO mesoporous nanosheets. J. Nanomater. 2012, 1 (2012).
https://doi.org/10.1155/2012/591278
S.-Y. Park, H.-R. Kim, Y.-J. Kang, D.-H. Kim, J.-W. Kang. Organic solar cells employing magnetron sputtered -type nickel oxide thin film as the anode buffer layer. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 94, 2332 (2010).
https://doi.org/10.1016/j.solmat.2010.08.004
Y. Lin, T. Xie, B. Cheng, B. Geng, L. Zhang. Ordered nickel oxide nanowire arrays and their optical absorption properties. Chem. Phys. Lett. 380, 521 (2003).
https://doi.org/10.1016/j.cplett.2003.09.066
X. Xia, J. Tu, X. Wang, C. Gu, X. Zhao. Hierarchically porous NiO film grown by chemical bath depositionvia a colloidal crystal template as an electrochemical pseudocapacitor material. J. Mater. Chem. 21, 671 (2011).
https://doi.org/10.1039/C0JM02784G
M.E.G. Lyons, A. Cakara, P. O'Brien, I. Godwin, R.L. Doyle. Redox, pH sensing and electrolytic water splitting properties of electrochemically generated nickel hydroxide thin films in aqueous alkaline solution. Int. J. Electrochem. Sci. 7, 11768 (2012).
M.A. Vidales-Hurtado, A. Mendoza-Galvan. Electrochromism in nickel oxide-based thin films obtained by chemical bath deposition. Solid State Ionics 179, 2065 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.ssi.2008.07.003
A.I. Inamdar, Y. Kim, S.M. Pawar, J.H. Kim, H. Im, H. Kim. Chemically grown, porous, nickel oxide thin-film for electrochemical supercapacitors. J. Power Sources 196, 2393 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2010.09.052
S.H. Basri, M. Arif, M. Sarjidan, W. Haliza, A. Majid. Structural and optical properties of nickel-doped and undoped zinc oxide thin films deposited by sol-gel method. Adv. Mater. Res. 895, 250 (2014).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
