p118. سنتز و كاهش لايه نازك اكسيد موليبدن به وسيله شعله به منظور كاربرد سپرگرمايي در پنجره‌هاي هوشمند

Flame synthesis and flame reduction of MoO3 films for NIR-shielding applications in smart windows

در سالهاي اخير اكسيد هاي فلزي داري نقوص اكسيژن در زمينه هاي كاربردي مختلف، توجه زيادي را به خود جلب كرده اند كه ناشي از افزايش چگالي حاملهاي بار آزاد در آنها است. در اين پژوهش، لايه هاي نازك اكسيد موليبدن مونوكلينيك بر روي بستره هاي شيشه كوارتز با استفاده از سنتز شعله هيدروژن به عنوان يك روش توليد انبوه و سريع، ساخته شده اند. لايه نازك اكسيد موليبدن با استفاده از روش كاهش شعله بوتان به فرم MoO3-x كاهيده تبديل شدند كه داراي خواص اپتيكي جذب پلاسمونهاي سطحي جايگزيده را در ناحيه NIR مي باشند. اين ويژگي براي كاربردهاي حافظت در مقابل تابش NIR استفاده مي‌شود. نمونه ها در فواصل مختلف نازل و در مدت زمان مختلف به وسيله‌ي شعله كاهش يافته و خواص اپتيكي لايه مورد بررسي قرار گرفتند. افزايش دماي داخلي و بيروني جعبه ايزوله در آزمايش سپر حرارتي اندازه گيري شد و شرايط كاهش بهينه مشخص گرديد. به طور كلي، ما يك روش سريع، موثر و مقرون به صرفه براي ساخت دستگاه هاي حفاظ حرارتي بر اساس اثر LSPR توسعه داده ايم.

Recently, defective metal oxides have attracted vast attention for their potential applications arising from their increased free carriers density. In this study, monoclinic MoO3 films have been grown on quartz glass substrates by hydrogen flame-synthesis, as a fast and mass productive method. The MoO3 films then were reduced to defective MoO3-x by a butane flame-reduction treatment and exhibited the optical characteristics of localized surface plasmon resonance (LSPR) absorption band in the NIR region, suitable for NIR-shielding applications. Films were reduced at a nozzle-to-sample distance ranging from 1 to 4 cm and the optical properties of these films were investigated at optimum distance (2 cm) as a function of reducing duration time ranging from 1 to 20 s. The inner and outer temperature rises were measured in the heat-shielding experiment and the optimum reducing condition was determined. Overall, we have developed a fast, mass-productive and cost-effective method for fabrication of heat-shielding devices based on LSPR effect.