Démarche expérimentale
Première approche
Le but est de vérifier la validité du protocole expérimental pour réunir les conditions pour le dépôt de TiO2.
Il faut ajuster au mieux l'épaisseur du dépôt de TiO2 tout en conservant une structure fractale.
Les premiers dépôts ont été fait sur une plaque de titane. Ces plaques donnent la possibilité de recommencer en cas d'échec.
Nous avons nettoyé le titane avec du dioxyde de Cerium et aux ultrasons.
Pour la plaque de titane, nous avons essayé la méthode du dip-coating pour effectuer le dépôt sol gel. Cette méthode consiste à immerger une plaque dans le sol, et de la retirer avec une vitesse constante. La vitesse de retrait détermine l'épaisseur du dépôt humidegrâce à la formule de Levich Landau :
En utilisant une vitesse de retrait de 10 mm/s on obtient une épaisseur humide de 1530 micromètres.
Pour le dépôt sur le titane, nous avons utilisé le mélange des trois solutions suivantes :
- Solution A :
- Ti(OPr)4 : 2,85 g
- EtOH : 25 g
- Solution B :
- CTAB : 0,91 g
- EtOH : 20 g
- Solution C :
- HNO3 (65%) : 0,03 g (acide nitrique)
- H2O : 0,46 g
- EtOH : 12 g
Le titane étant hydrophobe, il faut utiliser du CTAB pour que le TiO2 se fixe sur le titane.
On cristallise ensuite le dépôt. Il faut cependant prendre des précautions avec la plaque de titane, elle est susceptible de s'oxyder au four à 450°C. C'est pourquoi on utilise un four permettant de chauffer la plaque sous vide.
Nous avons ensuite testé la plaque de titane. Pour cela nous l'immergons dans l'iode (après avoir rajouté le colorant) et on mesurait la tension de court-circuit.
Grâce à ces mesures, nous avons observé que la tension en court-circuit était trop faible pour avoir un bon rendement, nous avons donc effectué plusieurs dépôts pour augmenter l'épaisseur de la couche de TiO2.
