“Electrochromic, structural and optical properties of molybdenum oxide thin films derived by a sol-gel process.”

The aim of this work is the preparation and characterization of molybdenum (V) oxide films, obtained by sol-gel process. The sols used for films deposition were prepared from the mixture of molybdenum (V) isopropoxide, isopropyl alcohol (C3H8O) and glacial acetic acid as a catalyst, by magnetic stirring. The obtaining of the thin layers of MoO3, with different thickness (9 layers), on a glass substrate recovered with an electronic conductor layer (ITO – tin-doped indium oxide) was carried out by sol - gel process and spin coating technique. The films were subjected to a thermal treatment at 350°C for 30 minute in air atmosphere. The structural properties of the MoO3 xerogel were characterized by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FTIR). Morphological properties of the thin film of MoO3 were characterized by scanning electron microscopy (MEV) and Atomic force microscopy (AFM). Optical transmittance measurements were performed in-situ in the UV-VIS range (350 and 800nm). The study performed showed that these thin films of MoO3 were influenced by the number of layers regarding the electrochemical properties. Measurements of cyclic voltammetry showed that the process of insertion and extraction is reversible. Chronocoulommetry measurements showed that the intercalation process has maximum values (26mC/cm2) in 15s at -1,5V. Impedance measurements showed the diffusion behavior of the film in low frequencies. The kinesics was studied. Results showed that the films of MoO3 are promising for electrochromic windows.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO objetivo do presente trabalho foi a preparação e a caracterização de filmes de molibdênio (V), obtidos via processo sol-gel. Os sóis destinados à deposição dos filmes foram preparados a partir da mistura de isopropóxido de molibdênio (V), álcool isopropílico (C3H8O) e acido acético glacial como catalizador e sua submissão à agitação magnética. A obtenção das camadas finas de MoO3, com diferentes espessuras (9 camadas), sobre um substrato de vidro recoberto com camada condutora eletrônica (ITO – óxido de estanho dopado com índio), foi realizada pelo processo sol-gel e a técnica de spin coating. Os filmes foram submetidos a um tratamento térmico a 350°C, em atmosfera de ar, por 30 minutos. As propriedades estruturais do xerogel de MoO3 foram caraterizadas por Raio-X (XRD) e espectroscopia no infravermelho (IR). As propriedades morfológicas do filme de MoO3 foram caracterizadas por Microscopia de Força Atômica (AFM) e Microscopia eletrônica de varredura (MEV). As medidas de transmitância ótica foram realizadas in-situ na região entre 350 e 800nm. O estudo efetuado revelou que estes filmes finos de MoO3, foram influenciados pelo número de camadas nas propriedades eletroquímicas. As medidas de voltametria cíclica demonstraram que o processo de inserção/extração é reversível. As medidas de Cronocoulometria , demonstraram que o processo de intercalação atinge o seu valor máximo (26 mC/cm2) em 15s a -1,5V. As medidas de impedância demostraram o comportamento difusional do filme paras baixas frequências. Todos estes resultados mostraram que os filmes de MoO3 são promissores na implementação de janelas eletrocrômicas