Rezumat:

Structurile miez-înveliş în baza materialelor semiconductoare şi oxizilor prezintă un interes deosebit pentru aplicaţii biologice şi industriale. Un loc aparte în aceste aplicaţii le revine structurilor în bază de ZnO şi TiO2, care sunt nişte materiale ieftine, pe larg răspândite în natură şi cu vaste aplicaţii, îndeosebi în senzori şi celule solare electrochimice sensibilizate cu coloranţi (DSSC). Oxidul de zinc poate fi produs într-o varietate de nanostructuri la temperaturi destul de joase (<150°C), care este un avantaj major pentru depunerea lui pe suporturi plastice.

În cadrul proiectului va fi elaborată tehnologia de producere a structurilor miez – înveliş ZnO/TiO2, inclusiv a miezului structurii din ZnO cu diferite morfologii (nanoparticule de formă sferică, nanofire, nanoroduri, nanotetrapoade, structuri dendrite) cu dimensiuni dirijate prin aplicarea tehnologiilor electrochimice, depunere din băi chimice, adsorbţia şi reacţia straturilor succesive de ioni SILAR. Vor fi elaborate tehnologiile hidrotermale şi SILAR de producere a învelişului din ZnO, ZrO2, MgO pentru structurile cu miez din TiO2. Prin aplicarea ingineriei benzilor energetice în structurile miez-înveliş ele vor fi optimizate din punct de vedere al transportului purtătorilor de sarcină şi reactivitatea suprafeţei, prin producerea miezului cu conductibilitate optimizată şi a învelişului cu suprafaţa pasivizată. Vor fi identificate condiţiile tehnologice de producere a învelişurilor cu compoziţie, grosime şi uniformitate care să asigure eficienţa injecţiei electronilor de la sensibilizator şi suprimarea maximală a recombinării perechilor electron-gol, având ca rezultat creşterea curentului de scurt circuit, tensiunii de mers în gol, eficienţei şi stabilităţii dispozitivelor produse.

În baza materialelor menţionate vor fi obţinute structuri miez-înveliş şi testate în calitate de senzori de radiaţie şi de gaze, fotoelectrozi în celule solare electrochimice cu coloranţi.