بررسی اثر نوع الکترولیت بر رفتار الکتروکرومیک لایه نازک اکسیدآهن ایجاد شده به روش لایه نشانی الکتروشیمیایی

مقیمیان, سارا; سنگ پور, پروانه; خسروی, محسن; تاج آبادی, فریبا

doi:10.30501/jamt.2637.70306

بررسی اثر نوع الکترولیت بر رفتار الکتروکرومیک لایه نازک اکسیدآهن ایجاد شده به روش لایه نشانی الکتروشیمیایی

نویسندگان

سارا مقیمیان ¹

پروانه سنگ پور ²

محسن خسروی ¹

فریبا تاج آبادی ²

¹ دانشگاه اصفهان، پژوهشکده علوم و فناوری های نوین، اصفهان، ایران.

² پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده فناوری نانو و موادپیشرفته، کرج، ایران.

10.30501/jamt.2637.70306

چکیده

لایه‌های نازک اکسیدآهن با ضخامت 300 نانومتر به روش لایه ‌نشانی الکتروشیمیایی بر روی شیشه رسانا FTO نشانده و در دمای 300 درجه سانتی‌گراد پخت شده‌اند. به منظور تعیین ساختار، مورفولوژی سطح ، بررسی خواص الکتروکرومیک و اپتیکی لایه نازک اکسید آهن به ترتیب از آنالیزهای XRD،SEM ، ولتامتری چرخه‌ای(CV)، کرونوآمپرومتری (CA) و UV/Visاستفاده گردید. نتایج نشان می‌دهند که لایه نازک اکسید آهن با فاز کریستالی Fe₂O₃-α و اندازه ذرات 40 نانومتر به‌طور یکنواخت بر روی سطح FTO نشانده شده‌اند . جهت بررسی خواص الکتروکرومیک از دو الکترولیت متفاوت لیتیم پرکلرات در حلال پروپیلن کربنات و لیتیم هیدروکسید در آب استفاده گردید. اندازه‌گیری‌های ولتامتری چرخه‌ای و کرونوآمپرومتری نشان داد که در محدوده پتانسیل 5/1- تا 1 ولت نوع الکترولیت بر نحوه و رفتار رنگی شدن لایه نازک اکسیدآهن تاثیرگذار است.

کلیدواژه‌ها

لایه نازک

الکتروکرومیک

لایه ‌نشانی الکتروشیمیایی

عنوان مقاله English

Investigation of Electrolyte Dependence on Electrochromic Properties of Electrodeposited Fe2O3 Thin Film

نویسندگان English

Sara Moghimian ¹

Parvaneh Sangpour ²

Mohsen Khosravi ¹

Fariba Tajabadi ²

¹ Isfahan University, Department Advanced Sciences and Technologies, Isfahan, Iran.

² Materials and Energy Research Center, Department of Nanotechnology and Advanced Materials, Karaj, Iran.

چکیده English

Fe2O3 thin film with 300 nm thickness is deposited on FTO substrate using electrodeposition technique. After deposition, samples were annealed at 300°C for 30 min. X ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Cyclic voltammetry (CV), choronometry and UV/Vis spectrophotometric analysis were used for studying the structure, morphology, electrochromic and optical properties of synthesized thin films, respectively. Based on our results, α-Fe2O3 nanoparticles with 40 nm size were uniformly distributed on FTO surface thin film. We have used two different electrolytes LiClO4 – PC and LiOH for investigation of electrochromic behavior of thin films. Results showed that this behavior depends on the electrolyte type in the potential range of -1.5 to 1 V.

کلیدواژه‌ها English

Thin film

Electrochromic

Electrodeposition

[1] C. E. Tracy and A.W. Deb, “Accelerated Durability Testing of Electrochromic”, Eng. Manage. Int, 8, 1999, 3195-3202.

[2] M. G. H. Peter Bamfield, “Chromic Phenomena, technological applications of Color Chemistry”, Soc. Chem, 2nd Edition, 2010.

[3] G. N. A. A. C.G. Granqvist, “Electrochromics: Fundamentals and energy- related application of oxide- based devices”, Appl. Phys, 89, 2007 29-35.

[4] M.F. Al-Kuhaili, M. Saleem, S.M.A. Durrani, Optical properties of iron oxide thin films deposited by the reactive, J. Alloys Compd, 521, 2012, 178–182.

[5] G. Lobato and A Martinez, R.A. Zarate, “Elucidation of the electrochromic mechanism of nanostructure iron oxide films”, Sol Energ Mat Sol C, 95, 2011, 751-758.

[6] L. Ryan. And Kyoung-Shin Choi, “Photoactivity of Transparent Nanocrystalline Fe₂O₃ Electrodes Prepared via Anodic Electrodeposition“, Chem. Mater, 21, 2009, 3701–3709.

[7] M. A. Garcia-Lobato,” New Insight into the Electrochromic Properties of Iron Oxides”, Sol Energ Mat Sol C, 3, 2011, 751-758.

[8] T. Maruyama , T. Kanagawa, “Electrochromic Properties of Iron Oxide Thin Films Prepared by Chemical Vapor Deposition”, Eng. Manage. Int. 5, 1996, 1675-1677.

[9] Guo-fa Cai, Jun Chang, Jiang-ping Tu ”An efficient route to a porous Nio/reduced grapheme oxide hybrid film with highly improved electrochromic propertice”, 4, 2012, 5724-5730.