감마선

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12385(2023) 이 기사 인용

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폴리비닐알코올(PVA), 은나노입자 및 티탄산칼슘(CaTiO3)을 기반으로 한 유연한 나노복합체 필름은 감마 방사선 유도 환원을 사용하여 합성되었습니다. PVA/Ag/CaTiO3 나노복합체 필름의 온도 의존적 ​​구조, 광학, DC 전기 전도도, 전기 모듈러스 및 유전 특성을 조사했습니다. XRD 패턴은 나노복합체 필름의 성공적인 제조를 입증했습니다. 또한, 온도가 증가함에 따라 CaTiO3 및 Ag 나노입자의 평균 결정 크기는 각각 19.8에서 9.7 nm 및 25에서 14.8 nm로 감소했습니다. 또한 온도가 증가함에 따라 광학 밴드 갭은 5.75eV에서 5.84eV로 증가했습니다. 열적 안정성이 향상되었으며, PVA/Ag/CaTiO3 나노복합체 필름의 반도체 거동은 0.11-0.8 eV 범위 값의 열 활성화 에너지 ΔE로 확인되었습니다. 또한 최대 장벽 Wm 값은 0.29eV로 나타났습니다. PVA/Ag/CaTiO3 나노복합체 필름은 모든 온도에서 재료의 결정립계 기여로 인해 발생하는 반원형 호를 나타냅니다. PVA/Ag/CaTiO3 나노복합체 필름의 광학적, DC 전기 전도도 및 유전 특성은 전자 칩, 광전자 공학 및 에너지 저장 응용 분야와 같은 유연한 전자 장치에 적합할 수 있습니다.

폴리머와 나노물질을 혼합하면 전체 시스템 특성을 개선하는 데 필수적인 특이한 분자 상호 작용이 생성된다는 것은 잘 알려져 있습니다1. 고분자 나노복합체는 에너지 저장 및 광전자 장치와 같은 특정 응용 분야에 사용할 수 있는 고유한 특성으로 인해 큰 관심을 끌었습니다. 일반적으로 폴리머는 나노입자 NP의 호스트 재료로 활용됩니다. 폴리머 매트릭스에 NP를 추가하면 표면 대 부피 비율이 높아 원래 폴리머와 비교할 때 폴리머 나노복합체의 특성이 크게 향상되므로 폴리머의 특성이 향상됩니다.

폴리비닐알코올(PVA)은 가장 효율적이고 널리 사용되는 고분자 재료 중 하나로 부상했습니다. 이는 광전지 장치의 캡슐화, 센서, 소음 감소를 위한 전자 코팅, 약물 전달 시스템 및 시멘트 강화 섬유 등과 같은 수많은 기술 응용 분야에 활용되어 왔습니다. PVA의 광범위한 응용 분야는 다음과 같은 놀라운 특성 때문입니다. 저렴한 비용, 우수한 필름 형성 능력, 높은 인장 강도, 유연성, 우수한 내화학성 및 수용성3,4. 가공 용이성과 화학적 안정성으로 인해 PVA는 다양한 고분자 복합재를 제조하는 데 널리 사용됩니다.

최근 일반식 ABO3를 갖는 페로브스카이트 물질이 상당한 연구 관심을 끌고 있습니다. 구조적 유연성, 조정 가능한 밴드 갭, 저비용 생산, 전자 이동성 및 높은 열 안정성과 같은 다양한 물리적 특성으로 인해 페로브스카이트 재료는 광전지 장치, 배터리, 광검출기, 감지 장치, 발광 다이오드, 연료 전지 및 광촉매4. 이전의 많은 연구에서는 SrZrO3, SrRuO3, CaGeO3, PbTiO3, SrTiO3, BaTiO3, GdFeO3 및 CaTiO310과 같은 여러 페로브스카이트 재료의 특성과 응용을 강조했습니다. 이러한 페로브스카이트 중에서 티탄산칼슘(CaTiO3)은 광전자, 강유전성 및 광촉매 활성이라는 놀라운 특성으로 인해 많은 관심을 받았습니다. 티탄산칼슘(CaTiO3)은 페로브스카이트 구조를 가진 n형 반도체입니다. 토양이 풍부하고 구성 요소가 무독성이며 비용 효율적이고 유전 상수가 높으며 합성이 쉽고 화학적 안정성이 높은 등 우수한 특성을 가지고 있습니다14. 고체 상태 반응15, 공침16, 기계적 화학적 밀링, 졸-겔17 및 열수 공정18과 같은 CaTiO3를 제조하는 여러 가지 방법이 보고되었습니다.