Synthèse et caractérisations structurales et optiques des aérogels de TiO 2 pur et dopé avec l’europium (0.5% et 1%).

Abstract

Des poudres d’aérogels du semi-conducteur TiO 2 pur et dopé avec des atomes d’europium (Eu) ont été synthétisées par voie chimique associée à un séchage dans les conditions de l’isopropanol supercritique à partir du Tétra-isopropoxide de titane comme source des ions métalliques. La teneur en Eu dans les solutions est fixée à 0.5 et 1 % atomique. Les produits obtenus ont été caractérisés, sans traitement thermique, par la diffraction des rayons X (DRX), spectroscopies infrarouge (ATR), UV-Visible et de photoluminescence (PL). Les mesures DRX ont montré que les aérogels obtenus sont de l’anatase (TiO 2 ) poly cristalline avec une structure tétragonale quadratique. Les paramètres de maille et les tailles des cristallites ont été trouvés presque indépendants de la teneur en europium. La taille moyenne augmente de 6.12 nm à 6.86 nm. Les spectres ATR ont montré une grande pureté des nanostructures élaborées et que la position de la bande d'absorption liée aux différentes liaisons de vibration Ti-O et Ti-O-Ti du TiO 2 est décalée vers le côté des petits nombres d'onde avec le dopage. Cette bande augmente aussi en intensité après le dopage suite à l’augmentation du nombre de liaisons. Les spectres UV-Visible ont montré que le gap optique augmente légèrement avec le dopage. Les mesures PL ont démontré l’incorporation des ions Eu 3+ dans le réseau TiO 2 par la présence d’une bande d’émission à 612 nm liée aux transitions radiatives du niveau 5 D 0 vers les niveaux 7 F 2 de l’europium.