بازپخت لیزری لایه های نازک tio2/wo3 به منظور کاربردهای گازوکرومیک-خودتمیزشونده

لایه های نازک اکسید تنگستن همراه با یک پوشش کاتالیستی مناسب هم چون پالادیوم (pd) یا پلاتین (pt) به طور گسترده در ساخت حسگرهای اپتیکی هیدروژن مبتنی بر خاصیت گازوکرومیک استفاده می شوند. در این نوع حسگرها تجزیه ی مولکول های هیدروژن روی سطح کاتالیست و در پی آن تزریق جفت پروتون-الکترون به ساختار اکسید تنگستن، منجر به تغییرات اپتیکی لایه ی اکسید تنگستن می شود. بازدهی و پایداری حسگرهای pd/wo3 به طور مستقیم با تعداد اتم های کاتالیست ارتباط دارد. اما جذب ترکیبات آلوده هم چون مونوکسید کربن روی سطح کاتالیست، از تعداد سایت های در دسترس برای تجزیه ی هیدروژن می کاهد. این پدیده که مسمومیت کاتالیستی نامیده می شود، آثار نامطلوبی روی پاسخ گازوکرومیکی اکسید تنگستن دارد. از سوی دیگر اکسید تیتانیوم آناتیس به دلیل خاصیت فوتوکاتالیستی خود، قادر به تجزیه ی آلودگی های سطحی است. بنابراین ساخت لایه های نازک tio2/wo3 می تواند راه کاری جدید برای رفع مسمومیت کاتالیستی در حسگرهای هیدروژن مبتنی بر اکسید تنگستن باشد. از آن جا که دمای مورد نیاز برای تشکیل فاز آناتیس اکسید تیتانیوم ?c 600-400 است و این دما به نوبه ی خود به تبلور اکسید تنگستن می انجامد، در این تحقیق از روش نوین بازپخت لیزری جهت تشکیل فاز آناتیس اکسید تیتانیوم استفاده می شود. در این پژوهش لایه های نازک tio2/wo3 با روش لایه نشانی لیزر پالسی ساخته شدند. سپس تحت تابش پالس لیزر اگزایمر با انرژی های مختلف 110، 140، 170 و mj 200 قرار گرفتند. یافته های ما نشان می دهد در انرژی mj 110، ساختار آناتیس اکسید تیتانیوم شکل می گیرد و افزایش انرژی لیزر منجر به تشکیل اکسید تنگستن مونوکلینیک می شود. مطالعات ما تغییر مورفولوژی و نسبت توزیع عناصر در نمونه ها را پس از تابش لیزر نشان داد. هم چنین تابش لیزر منجر به کاهش عبور اپتیکی و نیز کاهش گاف نواری لایه های tio2/wo3 می شود. اندازه گیری زاویه ی تماس آب افزایش خاصیت آب دوستی لایه ها را پس از تابش لیزر تأیید می کند. هم چنین نمونه های تابش یافته با انرژی mj 110 و mj 170 به ترتیب بهترین پاسخ فوتوکاتالیستی و گازوکرومیکی را از خود نشان می دهند.