Titanium oxide ($TiO_2$) films are deposited on the indium tin oxide (ITO) substrate in an $Ar/O_2$ atmosphere by using reactive RF (Radio Frequency) magnetron sputtering technique, and Electrochromic properties and durability of $TiO_2$ films deposited at different preparation conditions are investigated by using UV-VIS spectrophotometer and cyclic voltammetry Li+ interalation/deintercalation in $TiO_2$ films shows that the electrochromic properties and durability of as-deposited films strongly depend on gas pressure $TiO_2$ films formed in our sputtering conditions are found to remain transparent, irrespective of their Li+ ion contents. The optimum sputtering conditions for film as passive counter electrode in electrochromic devices are working pressure of $1.0\;{\times}\;10^{-2}\;torr$ and oxygen flow raes of $10{\sim}15\;sccm$, respectively.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제13권4호
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pp.181-184
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2012
$BaTiO_3$ based multilayer ceramic capacitors with Ni electrodes can be explained as 2-2 composites with different thermal expansion coefficient and sintering behaviors. To achieve the high capacitance and reliability of MLCCs, a homogenous Ni electrode configuration with high connectivity is required. We controlled the heating rates during sintering to achieve densification by suppressing grain growth. Experimental results revealed that a large heating rate gave high connectivity of Ni electrode, high capacitance, small dissipation factor, high breakdown voltage, and high reliability of MLCC chips.
The present work is performed to photocatalytically reduce Cr(VI) by means of metal deposited anodized $TiO_2$ tubes, which are prepared by anodization of Ti foil followed by metal deposition. Stably immobilized photo-reactive materials are favored in the field of detoxification in a conventional aqueous medium, preventing gradual loss of efficiency and process malfunction due to detachment of the materials. The prepared samples are characterized by SEM, TEM, EDAX, and photocurrent. The metal deposited-$TiO_2$ electrode shows higher efficiency for Cr(VI) reduction (ca. 20%) and higher ability for adsorption (4~5 times) than pure one.
Nitrogen-doped $TiO_2$ ($TiO_2$:N) nano-particles with a pure anatase crystalline structure were successfully synthesized through the hydrolysis of $TiCl_4$ in an ammonia aqueous solution. The samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), $N_2$-sorption, and UV-vis diffuse reflectance spectra (UV-vis DRS) techniques. The absorption edge of nitrogen-doped $TiO_2$ shifted into the visible wavelength region. The photoelectrochemical (PEC) performances were investigated for the $TiO_2$ mesoporous electrodes doped with different nitrogen concentrations. The $TiO_2$:N electrodes exhibited much higher PEC responses compared to the pure $TiO_2$ electrode because of the significantly enhanced visible-photoresponsibility of the $TiO_2$:N electrodes.
Water splitting reaction using photocatalysts is of great interest in the utilization of solar energy [1]. In the present work, visible light-responsive $TiO_2$ thin films (Vis-$TiO_2$) were prepared by a radio frequency magnetron sputtering (RF-MS) deposition method and applied for the separate evolution of $H_2$ and $O_2$ from water as well as the photofuel cell. Special attentions will be focused on the effect of HF treatment of Vis-$TiO_2$ thin films on their photocatalytic activities. Vis-$TiO_2$ thin films were prepared by an RF-MS method using a calcined $TiO_2$ plate and Ar as the sputtering gas. The Vis-$TiO_2$ thin films were then deposited on the Ti foil substrate with the substrate temperature at 873 K (Vis-$TiO_2$/Ti). Vis-$TiO_2$/Ti thin films were immersed in a 0.045 vol% HF solution at room temperature. The effect of HF treatments on the activity of Vis-$TiO_2$/Ti thin films for the photocatalytic water splitting reaction have been investigated. Vis-$TiO_2$/Ti thin films treated with HF solution (HF-Vis-$TiO_2$/Ti) exhibited remarkable enhancement in the photocatalytic activity for $H_2$ evolution from a methanol aqueous solution as well as in the photoelectrochemical performance under visible light irradiation as compared with the untreated Vis-$TiO_2$/Ti thin films. Moreover, Pt-loaded HF-Vis-$TiO_2$/Ti thin films act as efficient and stable photocatalysts for the separate evolution of $H_2$ and $O_2$ from water under visible light irradiation in the presence of chemical bias. Thus, HF treatment was found to be an effective way to improve the photocatalytic activity of Vis-$TiO_2$/Ti thin films. Furthermore, unique separate type photofuel cell was fabricated using a Vis-$TiO_2$ thin film as an electrode, which can generate electrical power under solar light irradiation by using various kinds of biomass derivatives as fuel. It was found that the introduction of an iodine ($I^-/{I_3}^-$) redox solution at the cathode side enables the development of a highly efficient photofuel cell which can utilize a cost-efficient carbon electrode as an alternative to the Pt cathode.
본 연구에서는 $TiO_2$ 필름에 그라핀나노시트(graphenenanosheet, GNS)의 양을 다르게 함으로써 형성한 전극을 이용하여 염료감응형 태양전지를 제작하였고 그 특성을 연구하였다. $TiO_2$-GNS 혼합물 전극은 단순한 혼합방식에 의하여 제작되었으며, N3를 염료로 사용하여 태양전지의 효율을 평가하였다. $TiO_2$-GNS 혼합물 전극을 사용한 염료감응형 태양전지의 전환효율은 GNS의 양에 의해 영향을 받았으며, $TiO_2$에 GNS를 0.01 wt% 혼합한 전극을 사용하여 제작한 염료감응형 태양전지가 가장 높은 효율인 5.73%를 나타내었다. 이는 GNS를 혼합하지 않은 전극을 사용한 태양전지보다 26% 높은 효율이었다. 이와 같은 효율 증가의 원인으로는 GNS 첨가에 의한 N3의 흡착량 증가, 전자 재결합(electron recombination)과 back transport reaction의 감소, 전자 수송의 증가로부터 기인한 것으로 생각된다. 본 연구에서 $TiO_2$(anatase)와 GNS의 존재는 Field-Emission Scanning Electron Microscopy를 통하여 확인하였으며, 흡착된 염료의 양은 자외선분광기(UV-vis Spectroscopy), 전자 재결합의 감소 및 전자 수송에 대한 분석은 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy)을 이용하였다.
The photoelectrochemical properties of the reduced $TiO_2$ceramic electrodes are investigated varying the thickness of the electrodes and the amounts of $Sb_2O_3$ as dopant. As the thickness of the undoped. $TiO_2$ceramic electrode increases the photocurrent tends to decrease. However for the R-F sputtered $TiO_2$ thin film electrodes the photocurrent tends to increase to about 1$\mu\textrm{m}$ thick and then decreases with increasing thickness. For the $TiO_2$ ceramic electrodes doped with $Sb_2O_3$ the photocurrent decreases with inreasing the amounts of dopant and in the case of rapid cooling in air without reduction treatment the photocurrent shows lower value. Also visible light excitation is observed at 500~550(nm) wavelength for the $TiO_2$ ceramic electrodes doped with $Sb_2O_3$comparing wtih the $TiO_2$ ceramic electrodes (~420nm)
Direct electron transfer of hemoglobin (Hb) in the chitosan (CTS) and $TiO_2$ nanoparticles (nano-$TiO_2$) composite films was achieved by using a room temperature ionic liquid of 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ($BMIMPF_6$) modified carbon paste electrode (CILE) as the basal electrode. UV-Vis and FT-IR spectroscopy indicated that Hb in the film retained the native structure. Electrochemical investigation indicated that a pair of well-defined quasi-reversible redox peaks of Hb heme Fe(III)/Fe(II) was obtained with the formal potential located at -0.340 V (νs. SCE) in pH 7.0 phosphate buffer solution (PBS). The electrochemical parameters such as the electron transfer coefficient (α), the electron transfer number (n) and the standard electron transfer rate constant ($k_s$) were got as 0.422, 0.93 and 0.117 $s^{-1}$, respectively. The fabricated CTS/nano-$TiO_2$/Hb/CILE showed good electrocatalytic ability to the reduction of trichloroacetic acid (TCA) and hydrogen peroxide ($H_2O_2$), which exhibited a potential application in fabricating a new kind of third generation biosensor.
A layer of $TiO_2$ thin film less than ~500nm in thickness, as a blocking layer, was coated by sol-gel method directly onto the anode electrode to be isolated from the electrolyte in dye-sensitized solar cells (DSCs). This is to prevent the electrons from back-transferring from the electrode to the electrolyte (I-/I3-). The effects of heat treatment conditions of the gel and as-coated film on the thickness and consolidation to substrate were studied. The flexible DSCs were fabricated with working electrode of Ti thin foil coated with blocking $TiO_2$ layer, dye-attached mesoporous $TiO_2$ film, gel electrolyte and counter electrode of Pt-deposited indium doped tin oxide/polyethylene naphthalate (ITO/PEN). The photo-current conversion efficiency of the cell was 5.3% ($V_{oc}=0.678V$, $J_{sc}=12.181mA/cm^2$, ff=0.634) under AM1.5, 100 mW/$cm^2$ illumination.
In this study the system of $Pb(Mn_{1/3} Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3-PbZrO_3$ piexoelectric ceramics was made in the radial mode disk and attenuation characteristic of the desinged ladder type filter was investigated. What is more temperature dependance of resonant frequency and variation of resonant frequency was examined by chan-ging the electrode diameter of piezoelectric resonator. (A Group : De=11mm, B Group : De=7.5mm and C Gro-up : De=5.5mm) Upon investigation it was the following. The center frequency of A, B and c filter showed up in the 200KHz, 270KHz and 380KHz respectively. As the electrode diameter decreased center frequency in creased abruptly. As the Co_2/Co1 increased attenuation characteristics and selectivity was improved. As the x=50. resonant frequ-ency invaried with variation of temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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