بررسی اثر ولتاژ بر مورفولوژی نانولوله های تیتانیا سنتز شده به روش آندایزینگ الکتروشیمیایی

نانولوله های دی اکسید تیتانیم (TiO2) به علت داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار خوب، از مهمترین مواد نانومتری هستند که مورد توجه محققان قرار گرفته اند. از خواص مطلوب این مواد میتوان به سطح ویژه بالا ، مجرای الکتریکی یک بعدی ، توانایی تعویض یونی زیاد، پتانسیل خوب فوتوکاتالیستی و خواص فوق آبدوستی اشاره کرد. این خواص باعث کاربرد وسیع نانولوله های تیتانیا در سنسورها، سلولهای خورشیدی، خازن های با ظرفیت بالا و سطوح خود تمیز شونده شده است. مورفولوژی نانولوله ها به شدت روی کاربرد آنها تاثیرگذار است. روشهای مختلفی برای سنتز نانولوله های تیتانیا وجود دارد که از این بین، روش اکسایش آندی به دلیل هزینه کم ، تولید آسان و آرایش جهت دار نانولوله های تولیدی، توجه قابل ملاحظه ای را به خود جلب کرده است. در فرآیند آندایزینگ، پارامترهای مختلفی از جمله pH، دما، زمان، ترکیب محلول الکترولیت و ولتاژ بر روی مورفولوژی نانولوله های تیتانیا اثر می گذارند. هدف از انجام این ژوهش بررسی تاثیر ولتاژ اعمالی بر روی مورفولوژی نانولوله های تشکیل شده م یباش د. در ای ن پژوهش ، نانولوله های تیتانیا تحت شرایط مناسب آندایزینگ ، سنتز و سپس در دمای مناسب کلسینه شدند. به همین منظور از محلول اتیلن گلیکول حاوی آب و آمونیوم فلوئورید جهت انجام فرآیند آندایزینگ استفاده شد. جهت بررسی اثر ولتاژ ، فرآیند آندایزینگ تحت ولتاژهای متفاوتی در بازه 10 تا 60 ولت انجام شد. تغییرات دانسیته جریان بر حسب زمان در حین آندایزینگ اندازه گیری شد. علاوه بر آن ساختار فازی و مورفولوژی نانولوله ها به وسیله آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پراش پرتوی ایکس بیانگر وجود ساختار فاز آناتاز در نانولوله های تولیدی، پس از انجام عملیات کلسیناسیون می باشد. همچنین مشاهدات حاصل از تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان دادند که با افزایش ولتاژ و دانسیته جریان، قطر حفرات ابتدایی و نرخ رشد نانولوله ها بیشتر شده و در پی آن قطر و طول نانولوله های تولیدی افزایش می یابد.

Keywords:

نانولوله های تیتانیا , آندایزینگ الکتروشیمیایی , اثر ولتاژ , مورفولوژی