Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων

Παρουσίαση με θέμα: "Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων
Επιφανειακή τροποποίηση αντιστρόφων οπαλίων TiO2 με οξείδια Co για ενισχυμένη οπτική απόκριση στο ορατό ΑΛΕΞΙΑ ΤΟΥΜΑΖΑΤΟΥ Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

2 Φωτονικοί φωτοκαταλύτες TiO2
Ανάπτυξη νανοϋλικών τιτανίας με βέλτιστα δομικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά καθώς και διαμόρφωση των οπτο-ηλεκτρονικών ιδιοτήτων τους μέσω του εμπλουτισμού και της τροποποίησης τους με προσμίξεις ή ετεροεπαφές με άλλα υλικά. Ενίσχυση της συλλογής φωτός (αργά φωτόνια ) Ενίσχυση μεταφορά μάζας-μοριακή διάχυση Αύξηση πλήθους ενεργών θέσεων για προσρόφηση του ρύπου Οπτική απορρόφηση στο ορατό μέσω της τροποποίησης της σύνθεσης τους Βελτίωση της απόδοσης της φωτοκαταλυτικής διεργασίας μέσω ελέγχου της διάδοσης του φωτός. Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

3 Επιφανειακή τροποποίηση τιτανίας με «μοριακά» μεταλλικά οξείδια
Μέθοδος επιφανειακής τροποποίησης-> χημειορόφηση ακετυλακετονικών συμπλόκων μετάλλων μετάπτωσης Μ(acac)x Chemisorption calcination cycle (CCC) οδηγεί στην εναπόθεση των αντίστοιχων μεταλλικών οξειδίων ΜOx νανοσκοπικών διαστάσεων στην επιφάνεια της τιτανίας Fe(acac)3+ (Tis -OH) → Fe(acac)2(O-Tis)+AcacH ~0.5 nm2/complex Τεχνική CCC για την παρασκευή FeOx/TiO2 Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

4 Επιφανειακή τροποποίηση τιτανίας με «μοριακά» μεταλλικά οξείδια
Μετατόπιση Ζ. Σθένους TiO2 μέσω επιφανειακών καταστάσεων FeOx-TiO2 XPS FeOx-TiO2 CoOx-TiO2 Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

5 Eπιφανειακή τροποποίηση μεσοπορωδών υμενίων νανοκρυσταλλικής τιτανίας Aeroxide® P25 με οξείδια Co
Η τροποποίηση γίνεται σε υμένια TiO2 από πάστα αναφοράς νανοκρυσταλλικής τιτανίας Aeroxide® P25: βύθιση για 24h στους 298 Kσε 100 ml διαλύματος Co(acac)2 συγκέντρωσης 1mmol/dm (διαλύτης ethanol:n-hexane= 3:17 v/v) ξέπλυμα μερικές φορές με το διαλύτη θέρμανση στους 773 Κ για 1 h Co 2.1 at % P25 P25+Co Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

6 Μεταβάσεις d-d Co3O4 ή/και CoO
Επιφανειακή τροποποίηση μεσοπορωδών υμενίων νανοκρυσταλλικής τιτανίας Aeroxide® P25 με οξείδια Co Οπτικές Ιδιότητες υμένια P25 με δύο συγκεντρώσεις Co(acac)2 Co3+ Co2+ Co2+ Μεταβάσεις d-d Co3O4 ή/και CoO (450και750nm) Co3+ Co3O4 spinel = [Co2+] [Co3+]2[O2-]4 Τετραεδρικές θέσεις Co2+ + Οκταεδρικές Co3+ Δτετ<Δοκτ Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

7 Επιφανειακή τροποποίηση μεσοπορωδών υμενίων νανοκρυσταλλικής τιτανίας Aeroxide® P25 με οξείδια Co
Φασματοσκοπία Raman Το CoO δεν εμφανίζει πρώτης τάξης σκέδασης στο Raman λόγω της κεντροσυμμετρικής κυβικής δομής NaCl Co3O4 φωνόνια(480nm και 690nm) από τις ταλαντώσεις τετραέδρων-οκταέδρων αντίστοιχα A1g Eg B. Rivas-Murias et al. J. Raman Spectrosc. 2017, 48, 837–841 Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

8 Σύνθεση τρισδιάστατων φωτονικών κρυστάλλων TiO2
Εναπόθεση κολλοειδούς κρυσταλλικού υποστρώματος από μονοδιεσπαρμένες πολυμερικές σφαίρες PS από κολλοειδές εναιώρημα Γήρανση (75 oC) 24hr 500 °C για 2hr στον αέρα, με ρυθμό θέρμανσης 1°C/min Σύσταση πρόδρομου διαλύματος τιτανίας 1 ml ακετυλακετόνης 45 ml αιθανόλης 5.6 ml TTIP ανάδευση 2 hr 0.85 ml HCl 4.6 ml απιονισμένου νερού Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

9 Υμένια οπαλίων PS – Μορφολογικές- Οπτικές Ιδιότητες
Διέλευση, διάχυτη και κατοπτρική ανακλαστικότητα PS 350 nm PS 220 nm Κροσσοί συμβολής Fabry-Perot πάχος υμενίου  λ1λ2/2neff(λ1-λ2) Υμένια πολύ καλής ποιότητας

10 Επιφανειακή τροποποίηση φωτονικών κρυστάλλων TiO2 με οξείδια Co
PC350 + Co 1 Κύκλος Τροποποίησης σε φωτονικά υμένια TiO2 24 h στους 298 K σε 100 ml Co(acac)2 1 mmol/dm (ethanol:n-hexane= 3:17 v/v) Πύρωση 773 K Μερικός σχηματισμός οξειδίου Co3O4 (μεμονωμένες νησίδες) Πιθανώς να σχηματίζονται νανοσωματίδια CoO που δεν είναι ενεργό στο Raman αλλά και μοριακά σύμπλοκα που δεν ανιχνεύονται Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

11 Επιφανειακή τροποποίηση φωτονικών κρυστάλλων TiO2 με οξείδια Co
Οπτικές Ιδιότητες Φωτονικό Χάσμα 450 nm Φωτονικό Χάσμα 340 nm Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

12 Επιφανειακή τροποποίηση φωτονικών κρυστάλλων TiO2 με οξείδια Co
Η τροποποίηση με Co ενισχύει τη φωτοκαταλυτική δράση στο ορατό κυρίως στο PC350 Το φωτονικό χάσμα του υμενίου PC350 μετατοπίζεται από τα 450nm στον αέρα στα 510nm στο H2O,το οποίο βρίσκεται κοντά στην ηλεκτρονική απορρόφηση του Co3+ και έτσι ενισχύει την οπτική απορρόφηση ορατού φωτός μέσω των αργών φωτονίων. Άμεση μελλοντική δουλειά…. Αντίστροφα οπάλια διαφορετικών διαμέτρων Επανάληψη κύκλων τροποποίησης σε φωτονικά υμένια TiO2 Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018

13 Ευχαριστώ για την προσοχή σας!
Ημερίδα Ερευνητικής Δραστηριότητας Υποψηφίων Διδακτόρων Φεβρουάριος 2018