Advances in Automobile Engineering
திறந்த அணுகல்

சுருக்கம்

సూక్ష్మ-నానోస్ట్రక్చర్డ్ V2O5 యొక్క సంశ్లేషణ మరియు భౌతిక లక్షణాలు: నిర్మాణం, ఆప్టికల్ క్యారెక్టరైజేషన్ మరియు సూర్యకాంతి ఫోటోకాటలిటిక్ యాక్టివిటీ

టాప్ ఖాక్ లే మరియు సోక్ వాన్ కిమ్

బల్క్ V2O5 అనేది దాదాపు 2.3 eV బ్యాండ్ గ్యాప్ (ఉదా) కలిగిన డయామాగ్నెటిక్ సెమీకండక్టర్, ఇది నిండిన O2p మరియు ఖాళీగా లేని V3d ఆర్బిటాల్స్‌తో అయానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, V2O5 యొక్క ప్రత్యేక ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం V3d స్టేట్స్, V3d స్ప్లిట్-ఆఫ్ స్టేట్స్ మరియు మిడ్-గ్యాప్ స్టేట్స్‌తో సహా మూడు బ్యాండ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది, ఇవి V2O5 మైక్రో-నానోస్ట్రక్చర్‌ల యొక్క ఆసక్తికరమైన ఆప్టికల్ లక్షణాలకు దారితీస్తాయి. అందువల్ల, తక్కువ డైమెన్షనల్ V2O5 పదార్థం యొక్క బ్యాండ్ అంచు శోషణ మరియు ఫోటోల్యూమినిసెన్స్ (PL) గరిష్ట స్థానాలు యాదృచ్చికం కాదు. ఈ అధ్యయనంలో, సన్నని ఫిల్మ్‌లు, నానోపార్టికల్స్, మైక్రో-నానోరోడ్‌లు, మైక్రో-నానోవైర్లు, నానోస్పియర్‌లు, నానోహోలోస్ (NHలు) మరియు V2O5/RGO నానోకంపొజిట్‌లతో సహా V2O5 మైక్రోనానోస్ట్రక్చర్‌ల ఫాబ్రికేషన్ ప్రక్రియలు, నిర్మాణం, ఆప్టికల్ క్యారెక్టరైజేషన్ మరియు ఫోటోకాటలిటిక్ కార్యకలాపాలు సంగ్రహించబడ్డాయి మరియు విశ్లేషించబడ్డాయి. బ్యాండ్ ఎడ్జ్ శోషణ మరియు V2O5 మైక్రో-నానోస్ట్రక్చర్‌ల యొక్క విస్తృత శ్రేణులు పదనిర్మాణం, సంశ్లేషణ పద్ధతి, వృద్ధి పరిస్థితులు, మైక్రోనానో పరిమాణం మరియు దశ పరివర్తన వంటి అంశాల పరంగా స్పష్టం చేయబడ్డాయి. V2O5 మైక్రో-నానోస్ట్రక్చర్‌లలోని ఎలక్ట్రాన్‌హోల్ జతల విభజన, వ్యాప్తి, పునఃసంయోగం మరియు క్షీణత మధ్య సంబంధాలు కూడా అధ్యయనం చేయబడతాయి. 
500 °C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నమూనాను ఎనియల్ చేసినప్పుడు α-V2O5 ఫిల్మ్‌ల నిర్మాణం జరిగింది. ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, కొన్ని α-V2O5 నిర్మాణాలు వక్రీకరించబడ్డాయి మరియు α-β దశ V2O5 యొక్క అధిక-నాణ్యత మిశ్రమాన్ని రూపొందించడానికి పునర్నిర్మించబడ్డాయి. ఇది కనిపించే-కాంతి యొక్క విస్తృత శోషణ మరియు మెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. V2O5 నానోస్పియర్‌ల యొక్క పెద్ద సంఖ్యలో V4+ ఆక్సీకరణ స్థితులు బలహీనమైన PLని చూపించే ఇతర నిర్మాణాలతో పోలిస్తే PL తీవ్రతను బలంగా పెంచాయి. ప్రత్యేకించి, UV కాంతి ద్వారా బలమైన ఉత్తేజితం కారణంగా V2O5 నానోస్పియర్‌లు 395 nm (3.14 eV) సమీపంలో తీవ్రమైన అతినీలలోహిత (UV) PLను చూపించాయి, అయితే ఈ PL శిఖరం ఇతర నానోస్ట్రక్చర్‌ల నుండి గమనించబడలేదు. V2O5 నానోస్పియర్‌లలో పెద్ద మొత్తంలో ఛార్జ్ విభజన మరియు V2O5 నానోహోలోస్ మరియు నానోపార్టికల్స్‌లోని పెద్ద ఉపరితల సంపర్క ప్రాంతం V2O5 మైక్రో-నానోరోడ్‌లు మరియు మైక్రో-నానోవైర్‌ల కంటే మరింత సమర్థవంతమైన ఫోటోకాటలిటిక్ చర్యకు దారి తీస్తుంది.