Desorption influence of water on structural, electrical properties and molecular order of vanadium pentoxide xerogel films

• Autores: C.L. Londoño Calderón, C. Vargas-Hernández, J. F. Jurado
• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 56, Nº. 5, 2010, págs. 411-415
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Películas del xerogel pentóxido de vanadio, fueron crecidas por el método de sol gel sobre substratos de vidrio previamente tratados, el tiempo de gelación fue de 14 días. La cristalinidad de las películas fue analizada con difracción de rayos-X (XRD), identificando el composito [fórmula] antes y las fases pentóxido de vanadio xerogel y [fórmula], después de ser sometidas a tratamiento térmico (47, 97, 147, 204, 237, 272, 297 y 330ºC durante 15 minutos en cada isoterma). El tratamiento térmico reduce el grado de hidratación del gel (n) desde 2.1 hasta 1.4. La fase secundaria [fórmula] tiene parámetros de red muy similares a los del precursor en polvo (los cuales no sobrepasan térmicamente activado e irreversible. Las energías de activación para tres ciclos consecutivos fueron estudiados y analizados, encontrándose una fuerte dependencia entre el grado de hidratación del gel (n) con la energía de activación, para las regiones de altas y bajas temperaturas. Espectroscopía (micro)-Raman mostró la influencia de la temperatura sobre las películas del gel óxido de vanadio, presentando una transición de fase de cristalino-amorfo para temperaturas superiores a 272ºC, infiriendo que la presencia del agua en la muestra es responsable de alguna forma de la cristalinidad del material.

  • English

    Vanadium pentoxide xerogel films were grown by sol-gel method on pre-treated glass subtrates, the gelation time was 14 days. The crystallinity of the films was analyzed with X-ray diffraction (XRD), identifying the composite [formule] before, and both vanadium pentoxide xerogel and [formule] phases after, being subjected to thermal treatment (47, 97, 147, 204, 237, 272, 297 and 330ºC during 15 minutes in each isotherm). The termal treatment reduces the degree of hydrations gel (n) from 2.1 to 1.4, besides the secondary phase [formule] has lattice parameters very similar to the precursor powder (wich deviate about 0,3%). The electrical conductivity presents a semiconductor behavior in agreement with small polaron model, thermally activated and irreversible. The activation energies for three concesutive cycles were studied and analyzed: a strong dependency between the degree of hidratation's gel (n) with activation energy for high and low temperature regions was found. (micro)-Raman Spectroscopy showed the influence of temperature in the vanadium pentoxide gel film, presenting a phase transition from crystalline-amorphous for temperatures above 272ºC and inferring that the water presence in the sample is responsible in some way for the crystallinity of the material.