• 제목/요약/키워드: Er-doped $TiO_2$

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Synthesis of Amorphous Er3+-Yb3+ Co-doped TiO2 and Its Application as a Scattering Layer for Dye-sensitized Solar Cells

  • Han, Chi-Hwan;Lee, Hak-Soo;Lee, Kyung-Won;Han, Sang-Do;Singh, Ishwar
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권1호
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    • pp.219-223
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    • 2009
  • $TiO_2$ doped with $Er^{3+\;and\;Yb^{3+}$ was used for fabricating a scattering layer and a nano-crystalline $TiO_2$ electrode layer to be used in dye-sensitized solar cells. The material was prepared using a new sol-gel combustion hybrid method with acetylene black as fuel. The $Er^{3+}$-$Yb^{3+}$ co-doped titanium oxide powder synthesized at 700oC had embossed structure morphology with a size between 27 to 54 nm that agglomerated to produce micron size particles, as observed by the scanning electron micrographs. The XRD patterns showed that the $Er^{3+}$-$Yb^{3+}$ co-doped titanium oxide had an amorphous structure, while using the same method without doping $Er^{3+}\;or\;Yb^{3+},\;TiO_2$ was obtained in the crystallite form with thea dominance of rutile phase. Fabricating a bilayer structure consisting of nano-crystalline $TiO_2$ and the synthesized $Er^{3+}$-$Yb^{3+}$ co-doped titanium oxide showed better scattering property, with an overall increase of 15.6% in efficiency of the solar cell with respect to a single nano-crystalline $TiO_2$ layer.

Er과 Y을 첨가한 SrTiO3:Al1Pr 형광체의 발광특성 (Luminescent Properties of SrTiO3:Al1Pr Phosphors doped with Er and Y)

  • 박창섭;이종백;유일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.971-975
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    • 2006
  • [ $SrTiO_3:Al,Pr$ ] red phosphors doped with Y and Er were synthesized by solid state reaction method. The luminescence properties of $SrTiO_3:Al,Pr$ phosphors before and after doping were examined by photoluminescence. Efforts were paid to elucidate the cause of the increase of green luminescence in $(Sr_{0.95}Y_{0.05})TiO_3:Pr,Er\;and\;(Sr_{0.95}Y_{0.05})TiO_3:Pr,Al$ phosphors. The enhanced green luminescence was interpreted by the energy transfer between $Er^{3+}\;and\;Pr^{3+}$ ions, and the change of bandgap in the $(Sr_{0.95}Y_{0.05})TiO_3:Pr$ phosphors.

Effect of calcination temperature on photocatalytic activities of Er-TiO2 nanotubes

  • Song, Yo-Seung;Lee, Myung-Hyun;Kim, Bae-Yeon;Lee, Deuk Yong
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제20권2호
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    • pp.182-186
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    • 2019
  • 0.7 mol% Er-TiO2 nanotubes were prepared using a sol-gel derived electrospinning and subsequent calcination at intervals of 50 ℃ from 500 ℃ to 650 ℃ to investigate the effect of calcination temperature on the crystal structure and the photocatalytic activity of methylene blue (MB). X-ray diffraction (XRD) results indicated that Er-TiO2 nanotubes calcined at 500 ℃ were composed of anatase only. However, mixed phases of anatase (51%, 55%, 96%) and rutile (49%, 45%, 4%) were observed for the nanotubes calcined at 550 ℃, 600 ℃ and 650 ℃, respectively. As the calcination temperature rose from 500 ℃ to 600 ℃, the Barrette-Emmett-Teller (BET) surface area and degradation kinetic constant increased from 97.77 ㎡/g to 117.62 ㎡/g and from 1.2 × 10-2min-1 to 1.6 × 10-2 min-1, respectively. The Er-TiO2 nanotubes calcined at 600 ℃ exhibited enhanced MB degradation (87%) compared to that of Er-TiO2 nanofibers (37%) due to the synergic combinations of tailored mixed crystals and larger BET area.

Yb3+ Er3+ ions 동시도핑에 의한 TiO2 분말의 열적 안정성 증가효과와 upconversion 특성 연구 (Thermal stabilizing effect of Yb3+ Er3+ codoping into TiO2 powder prepared by sol-gel method and its upconversion characteristic)

  • 은종원;오동근;김광진;홍태의;정성민;최봉근;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.173-177
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    • 2010
  • Sol-gel method로 합성한 anatase상의 $TiO_2$와 Yb와 Er을 codoping한 $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ 파우더의 열적안정성과 이에 따른 광촉매 특성의 변화를 비교하였다. XRD 분석을 통하여 $TiO_2$ 결정성 및 상변화에 $Yb^{3+},\;Er^{3+}$ ions이 미치는 영향을 온도에 따라 비교하였으며 anatase $TiO_2$와 rutile $TiO_2$의 광학적 성질을 UV-Vis을 통하여 비교하였다. UV-Vis 분석결과 anatase $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ ions도핑에 의하여 $TiO_2$의 밴드갭이 미세하게 감소함을 확인하였고 이를 통해 광촉매 작용을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. $Yb^{3+}$ 이온과 $Er^{3+}$ 이온이 도핑된 $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ 파우더를 980 nm에서 PL 분석하여 녹색 및 적색 형광을 하는 up-converting 형광특성을 분석하였다.

Dysprosium과 Erbium이 동시 첨가된 X7R MLCC용 페로브스카이트 BaTiO3의 전기적특성과 온도안정성 (Electrical Properties and Temperature Stability of Dysprosium and Erbium Co-doped Barium Titanate with Perovskite Structure for X7R MLCCs)

  • 노태민;김진성;류지승;이희수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.323-327
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    • 2011
  • The effects of $Dy_2O_3$ and $Er_2O_3$ co-doping on electrical properties and temperature stability of barium titanate ($BaTiO_3$) ceramics were investigated in terms of microstructure and structural analysis. The dielectric constant and the insulation resistance (IR) of 0.7 mol% $Dy_2O_3$ and 0.3 mol% $Er_2O_3$ co-doped dielectrics had about 60% and 20% higher than the values of undoped one, respectively, and the temperature coefficient of capacitance (TCC) met the X7R specification. The addition of $Dy_2O_3$ contributed to electrical properties caused by increase of tetragonality; however, preferential diffusion of $Dy^{3+}$ ions toward A site in $BaTiO_3$ grain exhibited an adverse effect on temperature stability by grain growth. On the other hand, The $Er_2O_3$ addition in $BaTiO_3$ could affect the TCC behavior and the IR with suppression of grain growth caused by reinforcement of grain boundary and electrical compensation. Therefore, the enhanced electrical properties and temperature stability through the co-doping could be deduced from the increase of tetragonality and the suppression of grain growth.

Tm2O3 첨가가 MLCC용 $BaTiO3 유전특성에 미치는 영향 (Effect of Tm2O3 addition on dielectric property of barium titanate ceramics for MLCCs)

  • 김진성;이희수;강도원;김정욱
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.25-29
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    • 2010
  • 페로브스카이트 구조를 갖고 $Tm_2O_3$가 첨가된 MLCC용 $BaTiO_3$ 유전체를 제조하기 위하여 환원분위기, $1320^{\circ}C$의 온도조건에서 2시간 동안 소결하였다. 유전특성 측정과 미세구조 관찰을 통하여, $Tm_2O_3$ 첨가에 따라 $BaTiO_3$ 세라믹의 유전특성에 미치는 영향에 대해 연구하였으며 각 유전체의 상분석을 통하여 이차상 유무를 확인하였다. 1 mol%의 $Tm_2O_3$를 첨가한 유전체 시편이 유전특성이 가장 우수한 반면에 2 mol% 이상의 $Tm_2O_3$를 첨가한 시편의 유전상수는 1 mol%를 첨가한 시편에 비해 낮은 값을 보였다. 유전특성에 영향을 미치는 grain 크기 및 pyrochlore 이차상 형성은 미세구조분석과 결정구조분석에 의해 조사되었다. 또한, 이들 데이터를 대표적 희토류인 $Er_2O_3$를 첨가한 유전체 시편과 비교하였고 유전특성과 관련이 있는 pyrochlore상의 형성을 상분석으로써 확인하였으며 이 결과는 세라믹 커패시터의 유전특성이 도핑에 따른 이차상과 $BaTiO_3$ tetragonality의 변화와 관련되어있다고 판단된다.

란탄족 이온이 도핑된 Ti-SBA-15의 합성 및 그들의 광촉매 활성 (Synthesis of Ti-SBA-15 Doped with Lanthanide Ions and Their Photocatalytic Activity)

  • 홍성수
    • 청정기술
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    • 제26권1호
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    • pp.7-12
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    • 2020
  • 란탄족 이온이 도핑된 Ti-SBA-15 촉매를 수열합성법으로 제조하였다. 또한 이들의 특성을 X선 회절기(X-ray diffraction, XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), Diffuse reflectance spectroscopy (DRS), 가스흡착법(Brunauer-Emmett-Teller, BET) 및 Photoluminescence spectrometer (PL) 등을 이용하여 조사하였고, 이 촉매를 사용하여 자외선 조사하에서 메틸렌블루에 대한 광분해 반응성을 조사하였다. 란탄족 이온이 도핑과 무관하게 Ti-SBA-15 촉매는 메조동공체 구조를 유지하고 있으며, 란탄족 이온이 치환됨에 따라 기공의 크기와 기공의 부피가 줄어들었으며 표면적은 오히려 증가하였다. 란탄족 이온의 도핑과 무관하게 전체적으로 IV형의 흡착등온선과 H2형 히스테리시스를 보여주고 있으나, 란탄족 이온이 도핑되면 히스테리시스의 크기가 커지는 것을 볼 수 있다. 란탄족 이온의 도핑과 무관하게 가시광 영역에서의 흡수밴드는 나타나지 않으며 220 nm에서 다소 폭이 넓은 흡수피크가 나타나고 있다. 이것은 SBA-15 골격 내에 Ti가 존재한다는 것을 의미하고 있다. 메틸렌블루의 광분해 반응에서 Pr 이온을 첨가 시킨 것이 가장 높은 광촉매 활성을 보여주었으며, Er, Eu 및 Nd 등의 란탄족 이온이 치환되면 순수한 Ti-SBA-15 촉매보다 오히려 활성이 떨어진 것을 볼 수 있다. 모든 촉매들은 410 nm 부근에서 강하고 넓은 PL 흡수밴드가 나타났으며, 이 피크의 세기가 커질수록 광분해 활성이 증가하는 것으로 나타났다.

High-Luminous Efficiency Full-Color Emitting $GdVO_4$:Eu, Er, Tm Phosphor Thin Films

  • Minami, Takatsugu;Miyata, Toshihiro;Mochizuki, Yuu
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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    • pp.1091-1094
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    • 2004
  • High-luminous efficiency full-color emissions in photoluminescence (PL) were obtained in $GdVO_4$ phosphor thin films co-doped with various amounts of Eu, Er and/or Tm and postannealed at approximately 1000$^{\circ}C$. The $GdVO_4$:Eu,Er,Tm phosphor thin films were deposited on thick $BaTiO_3$ ceramic sheets by r.f. magnetron sputtering using powder targets and postannealed in an air atmosphere. The rare earth (RE) content (RE/(Gd+V+RE) atomic ratio) in the oxide phosphor thin films was varied in the range from 0.1 to 2 at.%. It was found that the excitation of $GdVO_4$:Eu.Er,Tm thin films is attributed to band-to-band transition. A white PL emission was obtained in a $GdVO_4$:Eu,Er,Tm thin film with Eu, Er and Tm contents of 0.2, 0.7 and 1 at.%, respectively: CIE chromaticity color coordinates. (X=0.352 and Y=0.351). In addition, a white emission was obtained in a thin-film electroluminescent (TFEL) device made with this thin film.

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