Novel Synthesis of the TiO2(B) Multilayer Templated Films

0323619 - ÚFCH JH 2009 RIV US eng J - Journal Article
Procházka, Jan - Kavan, Ladislav - Zukalová, Markéta - Frank, Otakar - Kalbáč, Martin - Zukal, Arnošt - Klementová, Mariana - Carbone, D. - Graetzel, M.
Novel Synthesis of the TiO2(B) Multilayer Templated Films.
[Nová syntéza TiO2(B) mnohovrstvých templátovaných filmů.]
Chemistry of Materials. Roč. 21, č. 8 (2009), s. 1457-1464. ISSN 0897-4756. E-ISSN 1520-5002
R&D Projects: GA MŠMT LC510; GA AV ČR IAA400400804; GA AV ČR KAN200100801; GA AV ČR KAN100500652
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503; CEZ:AV0Z40320502
Keywords : TiO2(B) * synthesis * films
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 5.368, year: 2009

TiO2(B) mesoporous thin films were grown in two steps on the F-doped SnO2 conductive glass substrates. In the first step, small amount of H3PO4, corresponding to 0.15-0.375 wt % P on TiO2 basis, was introduced into concentrated HCl which was subsequently used for hydrolysis of titanium ethoxide. The hydrolyzed colloidal TiO2 suspension was further mixed with a 1-butanol solution of the amphiphilic triblock copolymer Pluronic P123. The obtained precursor mixture was used for dip coating of FTO substrates. To achieve over 1 .mu.m thick films, dip coating (followed by a thermal treatment at 350°C/2h) was repeated several times to produce multilayer films. The films consisted of amorphous TiO2 with small amounts of anatase and TiO2(B). The amorphous part was converted into the TiO2(B) in a simple firing step at 500-550°C. The formation of TiO2(B) phase was accompanied by a significant increase of the film thickness.

TiO2(B) mesoporézní tenké filmy byly vytvořeny ve dvou krokové syntéze na F-dopovaných SnO2 substrátech vodivého skla. V prvním kroku bylo malé množství H3PO4, odpovídající 0.15-0.375 váhových % P na TiO2 bázi, přidáno do koncentrované HCl, jenž byla následně použita pro hydrolýzu of ethoxidu titaničitého. Hydrolyzovaná koloidní suspenze TiO2 byla dále smíchána s roztokem amphiphilického triblock kopolymeru Pluronic P123 v 1-butanolu. Obdržená směs byla použita pro dip coating FTO substrátů. K dosažení tloušťky filmů přes 1 .mu.m, dip coating a následný termální proces při 350°C/2h byly několikrát opakovány, vytvářejíce mnohavrstvé filmy. Filmy byly tvořeny především amorfním TiO2 s malým množstvím anatasu a TiO2(B). Amorfní část byla konvertována na TiO2(B) v jednoduchém kroku žíhání při 500-550°C. Tvorba TiO2(B) fáze byla doprovázena značným nárůstem tloušťky filmu.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0171522