Thin films of copper oxide nanostructured via rapid thermal processing
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
68 1
Ultima descărcare din IBN:
2023-02-02 02:38
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
539.23:546.56 (1)
Proprietăţile şi structura sistemelor moleculare (196)
Chimie anorganică (370)
SM ISO690:2012
LUPAN, Cristian; CREŢU, Vasilii; MISHRA, Abhishek Kumar; MAGARIU, Nicolae; MANCIU, Nicolae; ABABII, Nicolai; SONI, Mishra; RAILEAN, Sergey; ZIMOCH, Lukas; GALSTYAN, Vardan; HANSEN, Sandra; PAUPORTE, Thierry. Thin films of copper oxide nanostructured via rapid thermal processing. In: Journal of Engineering Sciences. 2022, nr. 4, pp. 84-96. ISSN 2587-3474.
10.52326/jes.utm.2022.29(4).04
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Journal of Engineering Sciences
Numărul 4 / 2022 / ISSN 2587-3474 /ISSNe 2587-3482

Thin films of copper oxide nanostructured via rapid thermal processing

Pelicule subțiri de oxid de cupru nanostructurat prin tratament termic rapid

DOI: https://doi.org/10.52326/jes.utm.2022.29(4).04
CZU: 539.23:546.56

Pag. 84-96

Lupan Cristian1, Creţu Vasilii1, Mishra Abhishek Kumar2, Magariu Nicolae1, Manciu Nicolae1, Ababii Nicolai1, Soni Mishra3, Railean Sergey1, Zimoch Lukas4, Galstyan Vardan56, Hansen Sandra4, Pauporte Thierry7
 
1 Technical University of Moldova,
2 University of Petroleum and Energy Studies (UPES), Bidholi, Dehradun,
3 Graphic Era Hill University,
4 Christian-Albrechts University of Kiel,
5 University of Brescia,
6 Università di Modena e Reggio Emilia, Modena,
7 PSL Research University, Chimie ParisTech - CNRS, Institut de Recherche de Chimie Paris
 
Disponibil în IBN: 18 ianuarie 2023


Rezumat

Nanostructured copper oxide films were obtained by the method of chemical synthesis from solutions (SCS) and exposed to post-growth rapid thermal processing (RTP) in air at different temperatures to study the influence of annealing temperature on morphological, chemical, structural and sensing properties. Controlled modification of surface morphology, in the particular size of nanostructures, crystallinity and phase can be achieved by RTP, which is preferred due to saving of energy budget nowadays. Detailed physico-chemical analysis of the films was performed using the scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), Raman and energy dispersive X-ray (EDX) techniques. Sensors based on the copper oxide nanostructured films after RTP for 30 s only were tested with 100 ppm hydrogen gas at an operating temperature range from 250 ºC to 350 ºC. The difference in the response to 100 ppm hydrogen gas of the sensors based on thermally processed films at different temperatures was determined. We also noted that the change in the response of the sensing structure is correlated with its surface morphology controlled by RTP regime with a short duration. A detection mechanism to hydrogen gas has been proposed as well.

Peliculele de oxid de cupru nanostructurat au fost obținute prin metoda sintezei chimice în soluții (SCS) și expuse după depunere la tratament termic rapid (RTP) în aer la diferite temperaturi pentru a studia influența temperaturii tratamentului termic asupra proprietăților morfologice, chimice, structurale și senzoriale. Modificarea controlată a morfologiei suprafeței, în particular a dimensiunii nanostructurilor, cristalinității și fazei au fost obținute cu ajutorul RTP, care este preferat datorită necesității consumului de energie în prezent. Analiza fizico-chimică detaliată a peliculelor a fost realizată cu ajutorul microscopului electronic de baleiaj (SEM), difracție cu raze X (XRD), Raman și tehnici pe baza dispersiei razelor X (EDX). Senzorii pe baza peliculelor de oxid de cupru nanostructurat după RTP numai de 30 s au fost testate la 100 ppm hidrogen la temperaturi de operare între 250 °C și 350 °C. Diferența în răspuns la 100 ppm hidrogen a senzorilor bazați pe peliculele tratate termic rapid la diferite temperaturi au fost determinate. Noi am observat că modificarea în răspuns a structurilor senzoriale corelează cu morfologia suprafeței controlată de regimul RTP cu durată foarte mică. De asemenea, un mecanism de detecție a hidrogenului a fost propus și confirmat prin calculele DFT.

Cuvinte-cheie
Copper oxide, nanostructures, SCS, Rapid thermal processing, DFT,

cheie: oxid de cupru, nanostructuri, SCS, tratament termic rapid, DFT