Вплив силярного циклу наночастинок срібла на тонку плівку наночастинок TiO2: оптичне та структурне дослідження

  • Деніел Томас Фізичний факультет Державного університету Кадуна, Кадуна, Нігерія
  • Елі Данладі Фізичний факультет Федерального університету наук про здоров’я, Отукпо, штат Бенуе, Нігерія https://orcid.org/0000-0001-5109-4690
  • Мері Т. Екву Фізичний факультет, Технологічний інститут ВПС, Кадуна, Нігерія
  • Філібус М. Гюк Фізичний факультет Державного університету Кадуна, Кадуна, Нігерія
  • Мухаммед О. Абдулмалік Фізичний факультет, Об’єднаний університет науки і технологій, Осара, штат Когі, Нігерія https://orcid.org/0000-0002-3250-7864
  • Інокентій О. Ечі Факультет прикладної фізики, Кадуна Політехніка, Кадуна, Нігерія
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-4-11
Ключові слова: AgNPs, TiO2, нанокомпозити, LSPR ефект, SILAR

Анотація

Діоксид титану (TiO2) викликав значний дослідницький інтерес через його застосування в електронних матеріалах, енергетиці, навколишньому середовищі, здоров’ї та медицині, каталізі, що є результатом його високої діелектричної проникності, показника заломлення, ефективності, низької вартості хімічної інертності, екологічності, фотокаталітичної активності, фотостабільності і здатності розкладати широкий спектр органічних сполук. У цьому дослідженні було систематично досліджено вплив наночастинок срібла (AgNP), нанесених шляхом послідовної адсорбції та реакції (SILAR), на оптичні, структурні та морфологічні властивості TiO2. Дослідження було досягнуто за допомогою комбінованого ефекту ультрафіолетової спектроскопії, скануючої електронної мікроскопії (SEM) і рентгенівської дифрактомії (XRD). Як видно з мікрофотографій SEM, введення AgNPs призводить до посиленого зародження та росту плівок із наявністю блискучої поверхні, яка, як можна побачити, сприяє хорошому управлінню фотонами через посилене розсіювання світла. Результати XRD показали, що наявність AgNPs на TiO2 призводить до піків, що відповідають пікам кристалографічних площин TiO2, без піків срібла через низьку концентрацію срібла в нанокомпозиті, що показує, що він просто рівномірно розподілений на поверхні наночастинок TiO2. Результати UV-Vis показують червоний зсув у бік вищої довжини хвилі, показуючи збільшення поглинання видимого світла, яке можна віднести до сильного ефекту ближнього поля та ефекту дальнього поля локалізованого поверхневого плазмонного резонансу (LSPR). Спостерігалося зменшення краю забороненої зони із введенням AgNP, що вказує на збільшення оптичної провідності плівки, модифікованої AgNP.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

M. Pelaez, N.T. Nolan, S.C. Pillai, M.K. Seery, P. Falaras, A.G. Konto, P.S.M. Dunlop, J.W. Hamilton, J.A. Byrne, K. O’shea, M.H. Entezari, and D.D. Dionysiou, Applied Catalysis B: Environmental, 125, 331 (2012). https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2012.05.036

M.K. Seery, R. George, P. Floris, and S.C. Pillai, Journal of Photochemistry and Photobiology: A Chemistry, 189, 258 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2007.02.010

S. Sontakke, C. Mohan, J. Modak, and G. Madras, Chemical Engineering Journal, 189-190, 101 (2012). https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.02.036

M.Y. Onimisi, E. Danladi, T. Jamila, S. Garba, G.J. Ibeh, O.O. Ige, and E. Lucky, Journal of the Nigerian Association of Mathematical Physics, 10, 177 (2019). http://e.nampjournals.org/product-info.php?pid4037.html

J. Tasiu, E. Danladi, M. T. Ekwu, and L. Endas, Journal of nano and materials science research, 1, 16 (2022). http://journals.nanotechunn.com/index.php/jnmsr/article/view/1/10

E. Danladi, M. Y. Onimisi, S. Garba, and J. Tasiu, SN Applied Sciences, 2, 1769 (2020). https://doi.org/10.1007/s42452-020-03597-y

G.A. Alamu, O. Adedokun, I.T. Bello, and Y.K. Sanusi, Chemical Physics Impact, 3, 100037 (2021). https://doi.org/10.1016/j.chphi.2021.100037

H.M. Chenari, C. Seibelb, D. Hauschild, and H. Abdollahiand, Materials Research, 19(6), 1319 (2016). https://doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2016-0288

K. Nakata, and A. Fujishima, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 13, 169 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2012.06.001

M.R. Hoffmann, S.T. Martin, W. Choi, and W.D. Bahnemann, Chemical Reviews, 95, 69 (1995). https://doi.org/10.1021/cr00033a004

G. Govindasamy, P. Murugasen, and S. Sagadevan, Materials Research, 19(2), 413 (2016). https://doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2015-0411

T. Daniel, P. M. Gyuk, S. Alhassan, E. Danladi, N. J. Gyuk, P. Anthony, Journal of the Nigerian Association of Mathematical Physics, 54, 179 (2020). http://e.nampjournals.org/product-info.php?pid4068.html

S. Sreeja, and B. Pesala, Scientific Reports, 10, 8240 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-65236-1

M. Jacob, H. Levanon, and P.V. Kamat, Nano letters, 3, 353 (2003). https://doi.org/10.1021/nl0340071

J.C. Colmenares, M.A. Aramedia, A. Marinas, J.M. Marinas, and F.J. Ubano, Applied Catalysis A: General, 306, 120 (2006). https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.03.046

F.L. Yap, P. Thoniyot, S. Krishnan, and S. Krishnamoorthy, ACS Nano, 6(3), 2056 (2012). https://doi.org/10.1021/nn203661n

G. Kovacs, Z. Pap, C. Cotet, V. Cosoveanu, L. Baia, and V. Danciu, Materials, 8, 1059 (2015). https://doi.org/10.3390/ma8031059

W.J. Cho, Y. Kim, and J.K. Kim, ACS Nano 6, 249 (2012). https://doi.org/10.1021/nn2035236

V. Vamathevan, R. Amal, D. Beydoun, G. Low, and S. McEvoy, Journal of Photochemistry and Photobiology A: 148, 303 (2002). https://doi.org/10.1016/j.cej.2003.05.004

M. Sökmen, D.W. Allen, F. Akkaş, N. Kartal, and F. Acar, Water, Air, and Soil Pollution, 132, 153 (2001). https://doi.org/10.1023/A:1012069009633

H.M. Sung-Suh, J.R. Choi, H.J. Hah, S.M. Koo, and Y.C. Bae, Journal of Photochemistry and Photobiology A, 163, 37-44 (2004). https://doi.org/10.1016/S1010-6030(03)00428-3

L. Zhang, J.C. Yu, H.Y. Yip, Q. Li, K.W. Kwong, A. Xu, and P.K. Wong, Langmuir, 19, 10372 (2003). https://doi.org/10.1021/la035330m

S. Kalaiarasi, and M. Jose, Applied Physics A, 123, 512 (2017). https://doi.org/10.1007/s00339-017-1121-0

M. Sahu, B. Wu, L. Zhu, C. Jacobson, W.N. Wang, N. Jones, Y. Goyal, Y.J. Tang, and P. Biswas, Nanotechnology, 22, 415704 (2012). https://doi.org/10.1088/0957-4484/22/41/415704

K.M. Mansoob, A. Sajid, M. Ansari, A. Ikhlasul, L. Jintae, and H.C. Moo, Nanoscale, 5, 4427 (2013). https://doi.org/10.1039/C3NR00613A

C. Chambers, S.B. Stewart, B. Su, H.F. Jenkinson, J.R. Sandy, and A.J. Ireland, Dental Materials, 33, e115–e123 (2017). https://doi.org/10.1016/j.dental.2016.11.008

I.L. Ikhioya, E. Danladi, O.D. Nnanyere, and A.O. Salawu, Journal of the Nigerian Society of Physical Sciences, 4(1), 123 (2022). https://doi.org/10.46481/jnsps.2022.502

N.F. Mott, and E.A. Davis, Electronic processes in non-crystalline materials, 2nd edition, (Clarendon, Oxford, 1979).

J. Tauc, editor, Amorphous and Liquid Semiconductors, vol.159, (Plenum Press, NewYork, 1974).

Опубліковано
2022-12-06
Цитовано
Як цитувати
Томас, Д., Данладі, Е., Екву, М. Т., Гюк, Ф. М., Абдулмалік, М. О., & Ечі, І. О. (2022). Вплив силярного циклу наночастинок срібла на тонку плівку наночастинок TiO2: оптичне та структурне дослідження. Східно-європейський фізичний журнал, (4), 118-124. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-4-11
Номер
№ 4 (2022): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2022 Деніел Томас, Елі Данладі, Мері Т. Екву, Філібус М. Гюк, Мухаммед О. Абдулмалік, Інокентій О. Ечі

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).