See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Personaalse uurimistoetuse järeldoktori toetus" projekt PUTJD680
PUTJD680 (PUTJD680) "Titaandioksiidi põhiste elektrokroomsete materjalide arendamine ja uurimine (1.03.2017−28.02.2018)", Urmas Joost, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, füüsika instituut.
PUTJD680
Titaandioksiidi põhiste elektrokroomsete materjalide arendamine ja uurimine
Investigation and development of TiO2 nanomaterial based electrochromes
1.03.2017
28.02.2018
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalse uurimistoetuse järeldoktori toetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP260 Tahke aine: elektrooniline struktuur, elektrilised, magneetilised ja optilised omadused, ülijuhtivus, magnetresonants, spektroskoopia1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)50,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT155 Pinded ja pinnatehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).50,0
PerioodSumma
01.03.2017−28.02.201841 150,00 EUR
41 150,00 EUR

Projekti käigus uuriti väikeste pooljuht nanoosakeste võimalikku kasutamist elektrokroomsete materjalidena. Uurimustöö käigus avastati et TiO2-te on edukalt võimalik kasutada nii elektrokroomse kui ka fotokroomse materjalina. Tänu TiO2 unikaalsetele omadustele on TiO2 nanoosakeste dispersioonid võimelised kindlates tingimustes valgusega ergastamisel ise värvi muutma. Uuriti antud protsessi mehhanisme ja jõuti järeldusele et selle taga on valguse toimel elektron-auk paaride teke. Kui auk lõksustataks (näiteks solvendi poolt). Ja elektronid jäävad TiO2 nanoosakesse siis erinevate protsesside tulemusena hakkab TiO2 nanoosakeste dispersioon valgust neelama väga laias spektraalvahemikus. Identifitseeriti kaks eraldi protsessi, nähtavas piirkonnas on neeldumise eest vastutav Ti3+ teke ja sellele järgnevat polaronilised mehhanismid. Infrapuna piirkonnas on valdavaks osakeste laadumisest tingitud plasmoonilised efektid. Antud uurimustöö on avaldatud posterettekandena konverentsil „Particle Based Materials Symposium“ mis toimus 2017 aastal 9-10 novembris Saarbrückenis. Antud projekti raames on avaldatud ka kaks artiklit kus on uuritud oksiidsete nanoosakeste optilisi omadusi ja nende sõltuvust elektrostaatilisest laengust: „Humidity Influence on Optical Properties of Nanowire Colloids with Modulated Visual Response to Electrostatic Charge“ ning TiO2 nanoosakestest valmistatud kilede sensoromadusi: Colorimetric gas detection by the varying thickness of a thin film of ultrasmall PTSA-coated TiO2 nanoparticles on a Si substrate“.
During this research project small semiconductor oxide nanoparticle dispersions were investigated. During the investigation it was discovered that TiO2 nanoparticles can be used successfully as electro chromic and photochromic materials. The mechanisms behind the effects were investigated and we found that the exposure to light generates polaronic lattice distortions in NPs and they determine the trans-mittance in the visible region of the spectrum. The second absorption mechanism originates from the photo reduction of TiO2 during UV irradiation and causes photo-chromic properties in the IR part of the spectrum. The photo reduction of TiO2 leads to the formation of Ti3+, but only a small fraction of the photo-generated electrons is trapped as Ti3+ (approximately 0.5%). The majority of photo-generated electrons remains free charge carriers. The availability of free charge carriers in the proximity of TiO2 NPs under UV irradiation results in the onset of localized surface plasmon resonances, which readily absorb light in the IR regime. The results have been published during a poster presentation in “Particle Based Materials Symposium 2017” that took place in Saarbrücken. In the course of current research project also two ISI 1.1 papers were published: „Humidity Influence on Optical Properties of Nanowire Colloids with Modulated Visual Response to Electrostatic Charge“ where optical properties of nanoparticles and their dependence on electrostatic charge were investigated and : Colorimetric gas detection by the varying thickness of a thin film of ultrasmall PTSA-coated TiO2 nanoparticles on a Si substrate“ where sensor properties of titania nanoparticle thin films were investigated.
Projekti käigus uuriti väikeste pooljuht nanoosakeste võimalikku kasutamist elektrokroomsete materjalidena. Uurimustöö käigus avastati et TiO2-te on edukalt võimalik kasutada nii elektrokroomse kui ka fotokroomse materjalina. Tänu TiO2 unikaalsetele omadustele on TiO2 nanoosakeste dispersioonid võimelised kindlates tingimustes valgusega ergastamisel ise värvi muutma. Uuriti antud protsessi mehhanisme ja jõuti järeldusele et selle taga on valguse toimel elektron-auk paaride teke. Kui auk lõksustataks (näiteks solvendi poolt). Ja elektronid jäävad TiO2 nanoosakesse siis erinevate protsesside tulemusena hakkab TiO2 nanoosakeste dispersioon valgust neelama väga laias spektraalvahemikus. Identifitseeriti kaks eraldi protsessi, nähtavas piirkonnas on neeldumise eest vastutav Ti3+ teke ja sellele järgnevat polaronilised mehhanismid. Infrapuna piirkonnas on valdavaks osakeste laadumisest tingitud plasmoonilised efektid. Antud uurimustöö on avaldatud posterettekandena konverentsil „Particle Based Materials Symposium“ mis toimus 2017 aastal 9-10 novembris Saarbrückenis. Antud projekti raames on avaldatud ka kaks artiklit kus on uuritud oksiidsete nanoosakeste optilisi omadusi ja nende sõltuvust elektrostaatilisest laengust: „Humidity Influence on Optical Properties of Nanowire Colloids with Modulated Visual Response to Electrostatic Charge“ ning TiO2 nanoosakestest valmistatud kilede sensoromadusi: Colorimetric gas detection by the varying thickness of a thin film of ultrasmall PTSA-coated TiO2 nanoparticles on a Si substrate“.