بررسي تغيير رفتار گاف انرژي اپتيكي نانو ذرات تيتانيا با افزودن زمينه سيليكا

The study of the change in the optical band-gap of titania nanoparticles supported on silica

نانو پودرهاي تيتانيا و نانو كامپوزيت هاي تيتانيا- سيليكا با استفاده از روش سل- ژل تهيه شدند. اگر چه اندازه نانو بلورك ها و درصد وزني فاز روتايل (پس از آغاز استحاله) با افزايش دماي تكليس در دو نمونه افزايش يافت ولي اندازه آنها در نانوكامپوزيت هاي تيتانيا- سيليكا كوچك تر از تيتانياي خالص بوده است. محاسبات گاف انرژي اپتيكي غيرمستقيم دو نمونه نشان داده كه مقادير آنها با افزايش دما تا نقطه شروع استحاله و نيز دماهاي بالاتر از آن به طور مداوم افزايش يافته و در نتيجه طول موج متناظر با آنها كاهش پيدا نموده است. ولي در حدود نقطه شروع استحاله يك جابه‌جايي قرمز قابل توجه در گاف انرژي اپتيكي غيرمستقيم هر دو نمونه مشاهده شده است. همچنين مقدار اين جابه‌جايي در نانوكامپوزيت سيليكا-تيتانيا بيشتر مي باشد. به علاوه در شرايط دمايي يكسان نانوكامپوزيت سيليكا- تيتانيا، گاف انرژي غيرمستقيم كمتري نسبت به تيتانياي خالص داشته است.

In this letter, titania nanopowder and titania-silica nanocomposite were prepared using sol-gel method. Although the size of nanocrystallites and the mass fraction percent age of rutile phase ( after phase transformation ) were increased by increasing calcination in the two samples , their size in titania-silica nanocomposite was smaller than that in pure titania . Moreover, the calculations of the indirect optical band gap in the two samples show ed that by increasing temperature up to the transition onset point a nd above, the optical band gap had a steady growth and the corresponding wavelength reduced. However , a remarkable red shift in the indirect optical band gap was noticed in both samples around the transition onset point . The red shift was observed more in silica-titania nano composite than in titania nanopowder . In addition, the indirect band gap of silica-titania nano composite was less than that of pure titania in the same temperature conditions.