[institut] Seminar Centra za fiziku čvrstog stanja i nove materijale: dr Ivna Karve Piltaver, 26. 2. 2025. 11h

[Ana Milosavljevic]

Poštovane koleginice i kolege,

Pozivamo vas na seminar Centra za fiziku čvrstog stanja i nove 
materijale, koji će se održati u sredu, 26. 02. 2025. u 11:00, u sali 
"Zvonko Marić" Instituta za fiziku u Beogradu.

Predavanje pod naslovom "Depozicija atomskih slojeva poluvodičkih tankih 
filmova za fotokatalitičku primjenu"/"Atomic Layer Deposition of 
Semiconductor Thin Films for Photocatalytic Application" održaće dr Ivna 
Karve Piltaver sa Fakulteta za fiziku i Centra za mikro- i nanonauke i 
tehnologije, Univerziteta u Rijeci.

Apstrakt:

Zagađenje vode uzrokovano industrijskim razvojem i ispuštanjem organskih 
zagađivača predstavlja značajan okolišni izazov. Kao rezultat toga, 
reciklaža otpadnih voda postala je globalni prioritet, koji zahtijeva 
inovativna rješenja. Jedan od obećavajućih pristupa za rješavanje ovog 
problema je fotokatalitička razgradnja zagađivača, koja koristi 
svjetlosnu energiju i poluvodičke materijale za razgradnju organskih 
zagađivača u bezopasne nusprodukte poput ugljičnog dioksida i vode. 
Nedavna istraživanja koncentriraju se na razvoj učinkovitih 
fotokatalizatora koji mogu učinkovito provesti ovaj proces razgradnje. 
Tijekom seminara predstaviti će se instrumenti prisutni na Sveučilištu u 
Rijeci, Fakultetu za fiziku i Centru za mikro- i nanoznanosti i 
tehnologije kao i nedavno objavljeni rezultati istraživanja gdje smo 
proučavali fotokatalitičku aktivnost cink-oksidnih (ZnO) tankih filmova 
dopiranih bakrom, sintetiziranih metodom depozicije atomskih slojeva. 
Analize pomoću pretražne elektronske mikroskopije i rendgenske 
difrakcije otkrivaju polikristalnu strukturu uz smanjenje 
kristaliničnosti kako se koncentracija Cu povećava. Rendgenska 
spektroskopija X-zrakama potvrđuje prisutnost bakra u Cu+ oksidacijskom 
stanju za uzorke s udjelom Cu manjim od 1 at. %, što sugerira da bakrov 
ion zauzima supstitucijska CuZn akceptorska mjesta u ZnO-u, što 
rezultira vodljivošću p-tipa. Dodatno, Cu-dopirani ZnO filmovi pokazuju 
poboljšanu optičku apsorpciju u vidljivom dijelu spektra, kako je 
prikazano UV-Vis mjerenjima. Smanjena stopa rekombinacije 
elektron-šupljina, zbog značajno nižih intrinzičnih koncentracija 
slobodnih nositelja naboja u dopiranim uzorcima, u kombinaciji s 
povećanom apsorpcijom svjetlosti u vidljivom dijelu spektra, dovodi do 
značajnog poboljšanja fotokatalitičke učinkovitosti pod simuliranim 
sunčevim zračenjem.

Abstract:
Water pollution caused by industrial development and the release of 
organic pollutants presents a significant environmental challenge. As a 
result, wastewater recycling has become a global priority, demanding 
innovative solutions. One promising approach to address this issue is 
the photocatalytic degradation of pollutants, which utilizes light 
energy and semiconductor materials to break down organic contaminants 
into harmless by-products such as carbon dioxide and water. Recent 
research has concentrated on the development of efficient photocatalysts 
capable of performing this degradation process effectively. During the 
seminar, the instruments available at the University of Rijeka, Faculty 
of Physics, and the Centre for Micro- and Nanosciences and Technologies 
will be presented, along with the recently published research results, 
where the photocatalytic activity of copper-doped zinc oxide (ZnO) thin 
films, synthesized using the atomic layer deposition method, was 
studied. Analysis using scanning electron microscopy and X-ray 
diffraction reveals a polycrystalline structure, with a decrease in 
crystallinity as the Cu content increases. X-ray photoelectron 
spectroscopy confirms the presence of copper in the Cu+ oxidation state 
for samples with a Cu content lower than 1 at. %, suggesting that copper 
ions occupy substitutional CuZn acceptor sites in ZnO, which results in 
p-type conductivity. Additionally, the Cu-doped ZnO films exhibit 
enhanced optical absorption in the visible region, as demonstrated by 
UV-Vis measurements. The reduced electron-hole recombination rate, due 
to significantly lower intrinsic free charge carrier concentrations in 
the doped samples, coupled with increased light absorption in the 
visible region, leads to a substantial improvement in photocatalytic 
efficiency under simulated sunlight irradiation.


Srdačan pozdrav,
Ana Milsoavljević