Metal-substrate-supported tungsten-oxide nanoarrays via porous-alumina-assisted anodization: from nanocolumns to nanocapsules and nanotubes

Simple item page
dc.contributor.authorMozalev, Alexandercs
dc.contributor.authorBendová, Máriacs
dc.contributor.authorGispert-Guirado, Francesccs
dc.contributor.authorPytlíček, Zdeněkcs
dc.contributor.authorLlobet, Eduardcs
dc.coverage.issue4cs
dc.coverage.volume21cs
dc.date.issued2016-04-20cs
dc.description.abstractAn array of highly aligned tungsten-oxide (TO) nanorods, similar to 80 nm wide, up to 900 nm long, spatially separated at their bottoms by tungsten metal on a substrate is synthesized via the self-localized anodization of aluminum followed by the porous-alumina-assisted re-anodization of tungsten in a sputter-deposited Al/W bilayer. Moreover, the pore-directed TO nanocapsules may grow, which can be electrochemically top-opened in alumina nanopores and transformed to TO nanotubes, representing unique architectures built up on tungsten substrates to date. The as-grown nanorods are composed of amorphous WO3 mixed with minor amounts of WO2 and Al2O3 in the outer layer and oxide-hydroxide compound (WO(3 center dot)nH(2)O) with aluminum tungstate (2Al(2)O(3)center dot 5WO(3)), mainly present inside the rods. Once the growing oxide fills up the pores, it comes out as an array of exotic protuberances of highly hydrated TO, with no analogues among the other valve-metal oxides. Vacuum or air annealing at 550 degrees C increases the portion of non-stoichiometric oxides 'doped' with OH-groups and gives monoclinic WO2.9 or a mixture of WO3 and WO2.9 nanocrystalline phases, respectively. The nanorods show n-type semiconductor behavior when examined by Mott-Schottky analysis, with a high carrier density of 7 x 10(19) or 3 x 10(19) cm(-3) for the air- or vacuum-annealed samples, associated with a charge depletion layer of about 8 or 10 nm, respectively. A model for the growth of the metal-substrate-separated TO nanocapsules and tubes is proposed and experimentally justified. The findings suggest that the new TO nanoarrays with well-defined nano-channels for carriers may form the basic elements for photoanodes or emerging 3-D micro- and nano-sensors.en
dc.description.abstractŘady vysoce uspořádaných nanodrátků oxidů wolframu (TO), s šířkou 80 nm a délkou 900 nm, oddělené na na jejich spodní části od substrátu pomocí wolframu byli připraveny pomocí anodizace hliníků do podoby porézní aluminy a následně pokračující anodizací wolframu přes tuto aluminu z využitím dvojvrstvy Al/W. Jsou uvedeny postupy přípravy několika druhů nanostruktur z oxidů wolframu včetně struktur s nanopry. Kromě toho můžou být v pórech připraveny i nanokapsle a nanotrubice, představující unikátní stavební jednotky založených na wolframu. Výzkum naznačuje, že nová nanopole s nano kanálky můžou být využita jak ve fotovoltaice, tak i při výrobě nových 3-D mikro - a nano senzorů.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent8219-8232cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationJournal of Materials Chemistry A. 2016, vol. 21, issue 4, p. 8219-8232.en
dc.identifier.doi10.1039/c6ta02027ecs
dc.identifier.issn2050-7488cs
dc.identifier.orcid0000-0002-9505-5359cs
dc.identifier.orcid0000-0002-9116-7740cs
dc.identifier.other127033cs
dc.identifier.researcheridH-3928-2012cs
dc.identifier.researcheridAAC-6166-2019cs
dc.identifier.scopus6601972151cs
dc.identifier.scopus56845730100cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/203131
dc.language.isoencs
dc.publisherRoyal Society of Chemistrycs
dc.relation.ispartofJournal of Materials Chemistry Acs
dc.relation.urihttp://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ta/c6ta02027e#!divAbstractcs
dc.rightsCreative Commons Attribution 3.0 Unportedcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/2050-7488/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/cs
dc.subjecttungsten-oxideen
dc.subjectanodizationen
dc.subjectporous-aluminaen
dc.subjectnanocolumnsen
dc.subjectnanocapsulesen
dc.subjectnanotubesen
dc.titleMetal-substrate-supported tungsten-oxide nanoarrays via porous-alumina-assisted anodization: from nanocolumns to nanocapsules and nanotubesen
dc.title.alternativeNanouspořádané pole oxidů wolframu na kovovém substrátu vyrobené pomocí anodizace přes porézní aluminu: od nanosloupků po nanokaplsa a nanotrubkycs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-127033en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2025.02.03 15:41:06en
sync.item.modts2025.01.17 16:40:17en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav mikroelektronikycs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Středoevropský technologický institut VUT. Chytré nanonástrojecs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
c6ta02027e.pdf
Size:
3.27 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
c6ta02027e.pdf
Download
Collections
Chytré nanonástroje
Ústav mikroelektroniky