PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nanomaterials· 2026Q1

Sentez Sonrası Isıl İşlem, Sol-Jel TiO2 Nanoyapılarında Polimorfik Homojenleşme ve Bant Kenarı Daralması Sağlar

Post-Synthesis Heat Treatment Induces Polymorphic Homogenization and Band-Tail Narrowing in Sol–Gel TiO2 Nanostructures

Angiee C. Jiménez-Oñate, Ana B. González-Rojas, Edgar D. Peduzine-Orozco, Juan P. Molina-Jiménez ve diğerleri

Kısa özet

Sol-jel TiO2 nanoyapılarının 250°C ila 400°C arasındaki ısıl işlemi, kristal fazları homojenleştirerek, parçacık büyümesi olmaksızın koherent alan boyutunu 44.3 nm'den 53.6 nm'ye artırmış, aynı zamanda bant kenarı enerjisini yaklaşık %48 (189.4 meV'den 98.0 meV'ye) daraltmış ve bant aralığını 3.14 eV'den 3.25 eV'ye yükseltmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • 400°C'ye kadar yapılan ısıl işlem, TiO2 nanoyapılarında brookiti ortadan kaldırarak sadece anataz fazını bırakmıştır.
  • Koherent kristal alan boyutu 44.3 ± 2.6 nm'den 53.6 ± 1.9 nm'ye yükselmiştir.
  • Parçacık boyutu (eşdeğer dairesel çap) istatistiksel olarak anlamlı bir artış göstermemiştir.
  • Urbach enerjisi yaklaşık %48 oranında 189.4 ± 1.1 meV'den 98.0 ± 0.4 meV'ye düşmüştür.
  • Görünür optik bant aralığı 3.14 ± 0.03 eV'den 3.25 ± 0.03 eV'ye yükselmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Post-synthesis heat treatment provides a route for tuning the structural and optical response of TiO2 without necessarily altering its particle architecture. In this study, TiO2 nanostructures prepared by the sol–gel method were evaluated before and after a stepwise heat treatment from 250 to 400 °C using XRD/Rietveld, Raman spectroscopy, FE-SEM/EDS, statistical morphometry, and UV–Vis diffuse reflectance spectroscopy, with XPS performed on TiO2-400. TiO2-250 consisted of 96.76 ± 1.22 wt.% anatase and 3.24 ± 0.47 wt.% brookite, whereas anatase was the only crystalline phase detected in TiO2-400 within the XRD detection limit. Concurrently, the coherent crystalline domain size increased from 44.3 ± 2.6 to 53.6 ± 1.9 nm, without a statistically significant increase in the equivalent circular diameter of the particles. The apparent optical band gap increased from 3.14 ± 0.03 to 3.25 ± 0.03 eV, while the Urbach energy decreased by approximately 48%, from 189.4 ± 1.1 to 98.0 ± 0.4 meV. These results show that moderate heat treatment is accompanied by polymorphic homogenization and predominantly intraparticle crystalline/electronic reorganization, together with narrowing of the band-tail distribution without appreciable external particle growth. Overall, the study establishes a multiscale correlation between phase evolution, coherent-domain growth, morphological stability, and optical-edge narrowing in sol–gel TiO2 nanostructures.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nanomaterials, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre

Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy