Хімія, фізика та технологія поверхні, 2011, 2 (3), 308-313.

Оптичні властивості наноструктурованих плівок WO3



S. S. Fomanyuk, G. Ya. Kolbasov, Yu. S. Krasnov, V. N. Zaichenko

Анотація


Хімічним та електрохімічним методом отримано наноструктуровані плівки гідратованого WO3, нанесені на скло, а також на скло з шаром SnО2 або з плівкою Аu. На виготовлених планарних структурах скло –WO3 і скло–Аu–WO3, занурених в електроліт (0,5М Н2SO4), проведені виміри кутової та спектральної залежностей повного внутрішнього відбивання світла та поверхневого плазмонного резонансу при різних значеннях потенціалу оксиду. Ці залежності порівняно з результатом їхнього комп'ютерного моделювання з використанням експериментальних значень n та k для плівок WO3, одержаних методом інтерферометрії. Показано, що при наявності на поверхні плівки WO3 тонкого шару каталізатора (Pt або Pd) можуть бути створені оптичні сенсори водню для визначення його вмісту в повітрі при 0÷5 об.% Н2.

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Monk P.M.S.K., Mortimer R.J., Rosseinsky D.R. Electrochromism. Fundamentals and Applications. – Weinheim: VCH, 1995. – 216 p.

Granqvist C.G. Handbook of Inorganic Electrochromic Materials. – Amsterdam: Elsevier, 1995. – 650 p.

Boulova M., Gaskov A., Lucazeau G. Tungsten oxide reactivity versus CH4, CO and NO2 molecules studied by Raman spectroscopy // Sens. Actuators B. – 2001. – V. 81. – P. 99–106.

Lee D.S., Nam K.H., Lee D.D. Effect of substrate on NO2-sensing properties of WO3 thin film gas sensors // Thin Solid Films. – 2000. – V. 375. – P. 142–146.

Qu W.M., Wlodarski W. A thin-film sensing element for ozone, humidity and temperature // Sens. Actuators B. – 2000. – V. 64. – P. 42–48.

Sharma N., Deepa M., Varshney P., Agnihotry S.A. FTIR investigations of tungsten oxide electrochromic films derived from organically modified peroxotungstic acid precursors // J. Sol-Gel Sci. Technol. – 2000. – V. 18. – P. 167–173.

Hoel A., Reyes L.F., Heszler P. et al. Nanomaterials for environmental applications: novel WO3-based gas sensors made by advanced gas deposition // Curr. Appl. Phys. – 2004. – V. 4. – P. 547–553.

Faughnan B.W, Crandall R.S. Electrochromic displays based on WO3 // Display devices / еd. J.I. Pancove. – Berlin: Springer, 1980. – P. 181–212.

Lee S.-H., Cheong H.M., Edvin T.S. et al. Influence of microstructure on the chemical diffusion of lithium ions in amorphous lithiated tungsten oxide films // Electrochim. Acta. – 2001. – V. 46. – P. 3415–3419.

Meulenkamp E.A. Mechanism of WO3 electrodeposition from peroxy-tungstate solution // J. Electrochem. Soc. – 1997. – V. 144. – P. 1664–1671.

Shiyanovskaya I., Hepel M., Tewksburry E. Electrochromism in electrodeposited nanocrystalline WO3 films // J. New Mater. Electrochem. Syst. – 2000. – V. 3. – P. 241–247.

Stevenson K.J., Hupp J.T. Microvisualization of structural and ion electroinsertion properties of patterned WO3 thin films via integrated optical and atomic force microscopies // Electrochem. Solid-State Lett. – 1999. – V. 2. – P. 497–500.

Habazaki H., Hayashi Y., Konno H. Characterization of electrodeposited WO3 films and its application to electrochemical wastewater treatment // Electrochim. Acta. – 2002. – V. 47, N 26. – P. 4181–4188.

Yamase T. Photo- and electrochromism of polyoxometalates and related materials // Chem. Rev. – 1998. – V. 98. – P. 307–325.

Krasnov Yu.S., Kolbasov G.Ya. Electrochromism and reversible changes in the position of fundamental absorption edge in cathodically deposited amorphous WO3 // Electrochim. Acta. – 2004. – V. 49, N 15.– P. 2425–2433.

Krasnov Yu.S., Volkov S.V., Kolbasov G.Ya. Optical and kinetic properties of cathodically deposited amorphous tungsten oxide films // J. Non-Cryst. Solids. – 2006. –V. 352. – P. 3995–4002.

Колбасов Г.Я., Волков С.В., Краснов Ю.С, Зайченко В.Н. Оптический сенсор на основе химически и электрохимически осажденных пленок WO3 // Сенсорна електроніка і мікросистемні технології. – 2006. – № 3. – С. 40–45.

Колбасов Г.Я., Волков С.В., Краснов Ю.С., Фоманюк С.С. Оптический сенсор водорода на основе пленки оксида вольфрама // Сенсорна електроніка і мікросистемні технології. – 2008. – № 4. – С. 27–32.

Shieh J., Feng H.M., Hon M.H., Juang H.Y. WO3 and W-Ti-O thin-film gas sensors prepared by sol-gel dip-coating // Sens. Actuators B. – V. 86, N 1. – P. 75–80.

Choi Y.-G., Sakai G., Shimanoe K. et al. Preparation of aqueous sols of tungsten oxide dihydrate from sodium tungstate by an ion-exchange method // Sens. Actuators B. – V. 87, N 1. – P. 63–72.

Supothina S., Seeharaj P., Yoriya S., Sriyudthsak M. Synthesis of tungsten oxide nanoparticles by acidprecipitation method // Ceram. Int. – 2007. – V. 33. – P. 931–936.

Tanaka Y., Miyayama M., Hibino M., Kudo T. Preparation and proton conductivity of WO3 center dot 2H2O/epoxy composite films // Solid State Ionics. – 2004. – V. 171, N 1–2. – P. 33–39.

Sun Q., Luo J., Xie Z. et al. Synthesis of monodisperse WO3·2H2O nanospheres by microwave hydrothermal process with l+ tartaric acid as a protective agent // Mater. Lett. – 2008. – V. 62, N 6. – P. 2992–2994.

Колтун М.М. Селективные оптические поверхности преобразователей солнечной энергии. – Москва: Наука, 1979. – 215 c.

Укше Е.А., Леонова Л.С. Потенциометрический водородный сенсор с протонным твердым электролитом // Электрохимия. – 1992. – Т. 28, № 10. – С. 1427–1437.

Якутин В.И, Струков О.Г. Спектроскопия внутреннего отражения. Применение в химии и промышленности // Усп. химии. – 1972. – Т. 16, № 8. – С. 1504–1535.




Copyright (©) 2011 S. S. Fomanyuk, G. A. Kolbasov, Yu. S. Krasnov, V. N. Zaichenko

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.