view in publisher's site

The role of Al concentration on improving the photocatalytic performance of nanostructured ZnO/ZnO:Al/ZnO multilayer thin films

Highlights•Multilayer thin films of ZnO and AZO were prepared by sol-gel method.•The increase in Al deteriorated the crystallinity of multilayer thin films.•Band-gap energy of ZnO multilayer thin films increased with increasing Al content.•According to the PL and XPS spectra, the oxygen vacancy is more for three-layers.•AZO as the middle layer, improved the photocatalytic activity of the film to 95.2%.AbstractNanostructured ZnO, ZnO/AZO, and ZnO/AZO/ZnO multilayer thin films were deposited on glass substrates by the sol-gel spin coating method. Structural, optical and photocatalytic properties of multilayer thin films as a function of Al doping concentration were studied. Field emission scanning electron microscopy (FESEM) images showed that surfaces of ZnO multilayer thin films have granular character. X-ray diffraction (XRD) analysis indicated that all multilayer thin films are polycrystalline with a hexagonal Wurtzite structure, and the crystallinity of multilayer thin films deteriorate with an increase in the Al doping concentration. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and photoluminescence (PL) spectroscopy showed that oxygen vacancies in ZnO/AZO/ZnO thin films are higher than in ZnO/AZO thin films. The DRS result showed that the band-gap energy of ZnO multilayer thin films increases with increasing Al doping concentration. The prepared samples were examined by the photodegradation reaction of methylene blue (MB) under visible light irradiation. The AZO as the middle layer in the ZnO/AZO/ZnO thin films was found to improve the photocatalytic activity of the samples. The maximum photocatalytic activity (95.2%) was obtained at 20% Al concentration, and the photocatalytic activity of this sample stayed nearly unchanged after three cycles.Graphical abstractDownload high-res image (284KB)Download full-size image

نقش غلظت آلومینیوم در بهبود کارایی فتوکاتالیستی ZnO / ZnO: فیلم‌های نازک چند لایه ZnO

کاره‌ای مهم: لایه‌های نازک ZnO و azo به روش سل - ژل تهیه شدند. افزایش در آلومینیوم منجر به کاهش بلورینگی فیلم‌های نازک چند لایه می‌شود. انرژی گاف نواری لایه‌های نازک ZnO با افزایش محتوای آل افزایش یافت. با توجه به مقدار PL و XPS، جای خالی اکسیژن برای سه لایه بیشتر است. * به عنوان لایه میانی، فعالیت photocatalytic این فیلم را % ۹۵.۲ بهبود بخشید. لایه‌های نازک ZnO، ZnO / azo، و ZnO / azo / ZnO به روش سل - ژل به روش سل - ژل تهیه شدند. خواص ساختاری، اپتیکی و فتوکاتالیستی لایه نازک چند لایه به عنوان تابعی از غلظت ناخالصی بررسی شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل می‌دانی (fesem)نشان داد که سطوح لایه‌های نازک لایه نازک ZnO، دارای ویژگی دانه‌ای هستند. آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)نشان داد که همه لایه‌های نازک چند لایه دارای ساختار بلوری هگزاگونال هستند، و بلوری شدن لایه‌های نازک چند لایه با افزایش غلظت آلایش کاهش می‌یابد. طیف‌سنجی photoelectron X (XPS)و photoluminescence (PL)نشان داد که تهی شدگی های اکسیژن در لایه‌های نازک ZnO / azo / ZnO بالاتر از لایه‌های نازک ZnO / azo بود. نتایج DRS نشان داد که انرژی گاف نواری لایه‌های نازک ZnO با افزایش غلظت ناخالصی افزایش می‌یابد. نمونه‌های آماده‌شده توسط واکنش تخریب نوری متیلن بلو (مگابایت)تحت تابش نور مریی مورد بررسی قرار گرفتند. The به عنوان لایه میانی در لایه‌های نازک ZnO / azo / ZnO، برای بهبود فعالیت photocatalytic نمونه‌ها یافت شد. حداکثر فعالیت photocatalytic (۹۵.۲ %)در غلظت ۲۰ % Al بدست آمد و فعالیت photocatalytic این نمونه بعد از سه cycles.Grap hical res abstractDownload (۲۸۴ کیلوبایت)تقریبا بدون تغییر باقی ماند (۲۸۴ کیلوبایت)تصویر اندازه کامل را دانلود کرد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.