Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi

Ümit Özlem Akkaya Arıer

doi:10.19113/sdufbed.75842

Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, sol-jel döndürerek kaplama tekniği kullanılarak ITO cam altlıklar üzerine hazırlanmış nano yapılı WO₃ filmlerin yapısal, elektrokromik ve optik özellikleri, üretim parametrelerine bağlı olarak incelenmiştir. WO₃ solünde, H₂O:WO₃ oranı değiştirilerek farklı parçacık boyutları içeren soller elde edilmiştir. Üretilen sollerden döndürerek kaplama yöntemi ile 2000 dev/dk hızda filmler hazırlanmıştır. Tüm filmlere 1.5 saat süreyle 300, 325, 350 ve 375 ⁰C’lerde ısıl işlem uygulanarak filmlerin yapısal ve optik özellikleri incelenmiştir. Parçacık boyutlarının H₂O:WO₃ oranı ve ısıl işlem sıcaklık değerlerinin artmasıyla artış gösterdiği atomik kuvvet mikroskopu (AFM) ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile belirlenmiştir. X-ışını kırınımı (XRD) analizi sonucunda, filmlerin monoklinik faz yapısında olduğu gözlenmiş olup parçacıkların büyümesi için gerekli aktivasyon enerjisi 22.17 kJ /mol olarak hesaplanmıştır. Filmlerin yapısal ve morfolojik özelliklerinin yanı sıra elektrokimyasal ve optik özellikleri de incelenmiş, bu özellikler potentiostat ve uv-vis spektrofotometre kullanılarak karakterize edilmiştir.

Keywords

WO3,Nano; Film; Parçacık boyutu; Sol-jel

References

[1] Biswas, P.K., Pramanik, N.C., Mahapatr, M.K., Ganguli, D., Livage, J., Optical and electrochromic properties of sol–gel WO3 films on conducting glass, Materials Letters 57(2003), 4429–4432.
[2] Fu, C., Foo C., Lee, P.S. One-step facile electrochemical preparation of WO3/graphene nanocomposites with improved electrochromic properties, Electrochimica Acta 117(2014), 139–144.
[3] Li, J. Y., Huang J. F., Wu J. P., Cao L. Y., Cheng Y. Y., Yanagisawa K., Facile one-step deposition of electrochromic WO3•0.33H2O films on ITO substrate under solvothermal condition, Materials Letters 115( 2014), 151–154.
[4] Chen, W., Shen, H., Zhu, X., Xing, Z., Zhang, S. Effect of citric acid on structure and photochromic properties of WO3–TiO2–ZnO composite films prepared by a sol–gel method, Ceramic İnternational 41(2015), 12638-12643.
[5] Baker, A. P., Hodgson, S. N. B., Edirisinghe, M. J., Production of tungsten oxide coatings, via sol–gel processing of tungsten anion solutions, Surface Coating Technology 153(2002), 184-193.
[6] Deepa, M., Singh, D.P., Shivaprasad, S. M., Agnihotry, S.A. A comparison of electrochromic properties of sol–gel derived amorphous and nanocrystalline tungsten oxide films, Current Applied Physics 7(2007), 220-229.
[7] Sun, X., Cao, H., Liu, Z., Li J., Influence of annealing temperature on microstructure and optical properties of sol–gel derived tungsten oxide films, Applied Surface Science 255(2009), 8629-8633.
[8] Ozer, N., Lampert, C. M., Electrochromic performance of sol-gel deposited WO3–V2O5 films, Thin Solid Film 349 (1999), 205-211.

[9] Evecan, D., Gurcuoğlu, O., Zayim, E.O., Electrochromic device application of tungsten oxide film with polymer electrolytes, Microelectronic Engineering 128(2014), 42-47.
[10] Deepa, M., Singh, P., Sharma, S. N., Agnihotry, S. A. Effect of humidity on structure and electrochromic properties of sol–gel-derived tungsten oxide films, Solar Energy Materials & Solar Cells 90(2006), 2665-2682.
[11] Wu, C. L., Wang, C. K., Lin, C. K., Wang, S. C., Huang, J. L. , Electrochromic properties of nanostructured tungsten oxide films prepared by surfactant-assisted sol–gel process, Surface Coating Technology 231(2013), 403-407.
[12] Wang, W., Pang, Y., Hodgson, S. N. B., XRD studies of thermally stable mesoporous tungsten oxide synthesised by a templated sol–gel process from tungstic acid precursor, Microporous and Mesoporous Materials 121(2009), 121-128.
[13] Arier, U. O. A., Tepehan, F. Z. , Controlling the particle size of nanobrookite TiO2 thin films, Journal of Alloys and Compounds 509(2011), 8262-8267.
[14] Arier, U. O. A., Tepehan, F. Z. , Influence of heat treatment on the particle size of nanobrookite TiO2 thin films produced by sol–gel method, Surface and Coatings Technology 206(2011), 37-42.
[15] Du, J., Jiao, L., Wu, Q., Liu, Y.,Qi, Z., Guo, L., Wang, Y., Yuan, H., Mesoporous LiFePO4 microspheres for rechargeable lithium-ion batteries, Electrochemical Acta 98(2013), 288–293.
[16] Neo, W. T., Ye, Q., Lin, T. T., Chua, S. J., Xu, J., 4,9-Dihydro-s-indaceno[1,2-b:5,6-b’]dithiophene-embedded electrochromic conjugated polymers with high coloration efficiency and fast coloration time, Solar Energy Materials & Solar Cells 136(2015), 92–99.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

-

Authors

Ümit Özlem Akkaya Arıer This is me

Publication Date

March 8, 2017

Submission Date

September 22, 2016

Acceptance Date

-

Published in Issue

Year 2017 Volume: 21 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.19113/sdufbed.75842

IZ

https://izlik.org/JA84WM72LF

Cite

RIS / Bibtex

APA

Akkaya Arıer, Ü. Ö. (2017). Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(3), 899-904. https://doi.org/10.19113/sdufbed.75842

AMA

1.Akkaya Arıer ÜÖ. Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi. J. Nat. Appl. Sci. 2017;21(3):899-904. doi:10.19113/sdufbed.75842

Chicago

Akkaya Arıer, Ümit Özlem. 2017. “Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik Ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21 (3): 899-904. https://doi.org/10.19113/sdufbed.75842.

EndNote

Akkaya Arıer ÜÖ (December 1, 2017) Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21 3 899–904.

IEEE

[1]Ü. Ö. Akkaya Arıer, “Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi”, J. Nat. Appl. Sci., vol. 21, no. 3, pp. 899–904, Dec. 2017, doi: 10.19113/sdufbed.75842.

ISNAD

Akkaya Arıer, Ümit Özlem. “Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik Ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21/3 (December 1, 2017): 899-904. https://doi.org/10.19113/sdufbed.75842.

JAMA

1.Akkaya Arıer ÜÖ. Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi. J. Nat. Appl. Sci. 2017;21:899–904.

MLA

Akkaya Arıer, Ümit Özlem. “Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik Ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 21, no. 3, Dec. 2017, pp. 899-04, doi:10.19113/sdufbed.75842.

Vancouver

1.Ümit Özlem Akkaya Arıer. Sol Jel Döndürme Yöntemiyle Hazırlanan WO3 Nano Yapılı Filmlerin Yapısal, Optik ve Elektrokromik Özelliklerine Parçacık Boyutunun Etkisi. J. Nat. Appl. Sci. 2017 Dec. 1;21(3):899-904. doi:10.19113/sdufbed.75842