Οπτικές ιδιότητες φωτονικών κρυστάλλων TiO2

Πτυχιακή Εργασία uoadl:1722772 402 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Τμήμα Φυσικής
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2017-07-17
Έτος εκπόνησης:
2017
Συγγραφέας:
ΠΥΛΑΡΙΝΟΥ ΜΑΡΘΑ
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Βλάσιος Λυκοδήμος, Επίκουρος Καθηγητής, Τομέας Φυσικής Στερεάς Κατάστασης, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Πρωτότυπος Τίτλος:
Οπτικές ιδιότητες φωτονικών κρυστάλλων TiO2
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Οπτικές ιδιότητες φωτονικών κρυστάλλων TiO2
Περίληψη:
Οι φωτονικοί κρύσταλλοι (TiO2) είναι μια μορφή νανοδομημενης τιτανίας που αποτελεί αντικείμενο έντονης ερευνητικής δραστηριότητας λόγω των εξαιρετικών φωτοεπαγόμενων ιδιοτήτων τους που βρίσκουν ευρύτατη εφαρμογή στην ανάπτυξη φωτοκαταλυτικής τεχνολογίας. Στην παρούσα εργασία μελετήσαμε τις οπτικές ιδιότητες φωτονικών κρυστάλλων (TiO2) με οπτική φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού. Συγκεκριμένα, μελετήσαμε τις οπτικές ιδιότητες οπαλίων πολυστυρενίου διαμέτρων 220 nm, 300 nm και 350 nm με διάφορες συγκεντρώσεις υδατικού εναιωρήματος και των αντίστροφων οπαλίων TiO2 που παρασκευάστηκαν από τις αντίστοιχες πολυμερικές μήτρες. Για τη σύγκριση των οπτικών ιδιοτήτων των αντίστροφων οπαλίων μελετήσαμε μεσοπορώδη νανοκρυσταλλικά υμένια TiO2 που έχουν εναποτεθεί σε γυαλί. Τα μεσοπορώδη υμένια P25 εμφανίζουν πολύ υψηλή φωτοκαταλυτική απόδοση και γι’ αυτό χρησιμοποιούνται ευρέως ως πρότυπο μέτρο σύγκρισης για νέους φωτοκαταλύτες νανοδομημένης τιτανίας. Διαπιστώθηκε οτι τα φωτονικά χάσματα των οπαλίων εδροκεντρωμένης κυβικής δομής (fcc) ρυθμίζονται με ακρίβεια μέσω της διαμέτρου των εφαπτόμενων σφαιρών πολυστυρενίου σύμφωνα με τον τροποποιημένο νόμο Bragg. Στα αντίστροφα οπάλια TiO2 επιτυγχάνεται η μεταβολή του φωτονικού χάσματος σε σχέση με το ηλεκτρονικό χάσμα μεσω της διαμέτρου των κενών πόρων αέρα. Επίσης εφαρμόζοντας το τροποποιημένο νόμο Bragg για τις πειραματικές τιμές του μήκους κύματος του φωτονικού χάσματος και της διαμέτρου των κενών πόρων αέρα, βρίσκουμε ότι το ποσοστό κατάληψης του διαθέσιμου χώρου f στη εδροκεντρωμένη κυβική δομή (fcc) από τα νανοσωματίδια TiO2 είναι μικρότερο από 0,26 γεγονός που οφείλεται στην πορώδη δομή της τιτανίας.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λοιπές θεματικές κατηγορίες:
Φυσική στερεάς κατάστασης
Λέξεις-κλειδιά:
Φωτονικοί κρύσταλλοι, οπτικές ιδιότητες, πολυστυρένιο, διοξείδιο τιτανίου
Ευρετήριο:
Όχι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
23
Αριθμός σελίδων:
47
Διπλωματική εργασία ΠΥΛΑΡΙΝΟΥ ΑΜ 201100163.pdf (3 MB) Άνοιγμα σε νέο παράθυρο