Přejít k obsahu


Photocatalytic Ta–O–N films prepared by reactive HiPIMS

Citace:
BATKOVÁ, Š., ČAPEK, J., HAVIAR, S., HOUŠKA, J., ČERSTVÝ, R., KRBAL, M., DUCHOŇ, T. Photocatalytic Ta–O–N films prepared by reactive HiPIMS. Braunschweig, Německo, 2019.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Photocatalytic Ta–O–N films prepared by reactive HiPIMS
Rok vydání: 2019
Autoři: Ing. Šárka Batková , Ing. Jiří Čapek Ph.D. , RNDr. Stanislav Haviar Ph.D. , doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Ing. Radomír Čerstvý , Miloš Krbal , Tomáš Duchoň
Abstrakt CZ: Materiály TaON a Ta3N5 jsou slibné jako fotokatalyzátory rozkládající vodu na H2 a O2 po ozáření viditelným světlem. Aby materiál takto fungoval, musí splňovat jisté podmínky: (i) správně široký zakázaný pás a (ii) správně zarovnaný zakázaný pás vůči redoxním potenciálům rozkladu vody. Následný transport nosičů náboje materiálem hraje důležitou roli v efektivitě celého procesu. V této práci nejprve ukážeme, že reaktivní HiPIMS (vysokovýkonové pulzní magnetronové naprašování) následované vyžíháním vrstev při 900 °C ve vakuové peci je vhodnou metodou pro přípravu polykrystalických vrstev vykazujících čistou fázi TaON nebo Ta3N5. Takové vrstvy splňují výše uvedené podmínky pro fotokatalyzátor ve viditelném světle. Protože je ale žádoucí připravit materiál in-situ, zkoumáme možnosti použití různých substrátů a/nebo výhřevu substrátu během depozice. Ukážeme fotoelektrochemické měření a vrstvy, jejichž povrch je modifikován nanočásticemi, určenými k omezení rekombinace vygenerovaných elektronů a děr.
Abstrakt EN: The TaON and Ta3N5 materials are both promising candidates for application as a visible-light-driven photocatalyst splitting water into H2 and O2. In order to work as a water splitting photocatalyst, the material must satisfy certain conditions: (i) band gap of proper width (preferably corresponding to visible light absorption) and (ii) suitable alignment of the band gap with respect to the water splitting redox potentials. The subsequent transport of the charge carriers through the material (particularly across the films thickness) plays an important role in the effectivity of the process. In this work we first demonstrate that using reactive high-power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) as the deposition technique followed by post-annealing of the amorphous as-deposited film at 900 °C in a vacuum furnace allows us to prepare a polycrystalline film exhibiting a pure TaON or Ta3N5 phase. Such films satisfy the above mentioned conditions for a water splitting photocatalyst. However, as it is desirable to prepare these phases in situ, we investigate the possibilities of using different substrates and/or substrate heating during deposition. We present photoelectrochemical measurements of the films and report on films modified by metallic nanoclusters, designed to suppress the recombination rate of the photo-generated electron-hole pairs.
Klíčová slova

Zpět

Patička