Nanocijevi od anidnog dioksida proizvedene su na površini titan metalne folije elektrohemijskom anodnom oksidacijom, a promjer cijevi i veličina stijenke nanocijevi su kontrolirani podešavanjem napona i vremena anodne oksidacije, te mikroskopska morfologija nizova TiO2 nanocijevi dobivenih pod različitim Uslovi pripreme posmatrani su skenirajućim elektronskim mikroskopom (SEM) i ispitivani su efekti oksidacionog napona i vremena na morfologiju TiO2 nanocevnih nizova nanocevi; kristalni oblik nanocijevi od titan dioksida je prilagođen postupkom termičke obrade, a kristalni oblik uzorka karakteriziran je rendgenskom difrakcijom (XRD). Oblik kristala TiO2 nanocijevi je prilagođen, a oblik kristala uzorka je okarakterisan rendgenskim difraktometrom (XRD). Rezultati su pokazali da su nanocijevi TiO2 uredno uređene kada su oksidirane sa 0.5% amonijum fluorida u vodenom rastvoru etilen glikola kao elektrolita na 40 V tokom 30 minuta; nakon toplotne obrade na 450 stepeni tokom 2 h, kristalni oblik TiO2 nanocevi je transformisan iz amorfnog stanja u TiO2 tipa anataze, a činilo se da su nanocevi imale mali deo kolapsa.
TiO, nanocevi su vrsta poluprovodničkog materijala sa karakteristikama netoksičnog, hemijski stabilnog, biokompatibilnog, lakog za pripremu i dobrog fotokatalitičkog, itd., koji se široko koristi u oblastima biomedicine, tretmana otpadnih voda, solarnih ćelija i nacionalna obrana zbog njihovih odličnih svojstava"-. Do sada je bilo više studija o nanocijevi od titan dioksida u Kini, a glavna područja istraživanja su povezana s modifikacijom površine implantata5, fotokatalitičkom proizvodnjom vodonika u solarnim ćelijama osjetljivim na boje i dragocjenim metalni nosači katalizatora, itd., ali ima manje studija o metalnim nosačima katalizatora za primjenu u automobilskoj industriji. Lin Xiaoxia i saradnici su proveli studiju o utjecaju temperature elektrolita na nizove nanocijevi i fotonaponskih svojstava.4 Oni su uglavnom istraživali utjecaj temperature elektrolita na unutrašnji prečnik, zid i oblik kristala nanocevi i fotonaponska svojstva nizova nanocevi formiranih na različitim temperaturama. Xiao Tongxin je koristio modificiranu sekundarnu anodnu oksidaciju za pripremu urednih i urednih nizova nanocijevi od titan dioksida na površini titanijumske folije, a modificirane nanocijevi imale su bolju efikasnost razgradnje metil narandže u poređenju sa konvencionalnom primarnom anodnom oksidacijom. Ning Chengyun IV i dr. istraživali su efekte koncentracije elektrolita, napona anodne oksidacije i vremena anodne oksidacije na veličinu i morfologiju nizova nanocijevi od titan oksida. Pokazalo se da se uredni i uredni nizovi nanocijevi mogu pripremiti pod uslovima napona anodne oksidacije od 20V i koncentracije HF elektrolita od 0,5%.
1. Uvod
Nano-nizovi titanijum dioksida pripremljeni anodnom oksidacijom titanijumovih pahuljica uglavnom se koriste u medicinskom polju, fotonaponskoj proizvodnji vodonika i solarnim ćelijama osetljivim na boje. Roman Ioan et al. pripremljene nanocevi od titan dioksida anodnom oksidacijom nanocevi od titan dioksida na različitim supstratima (titanijum, legure Ti6A14V i Ti6AI7Nb) korišćenjem etilen glikola i glicerola kao sirovina, te analiziran uticaj primenjenih potencijala i vremena obrade na prečnike i dužine materijala. nanocevi. MohamecAhmmed ElRuby i dr. pripremio nanocijevi od titan dioksida anodnom oksidacijom u različitim viskoznim elektrolitima kao što su glicerol i etilen glikol, te istražio utjecaj napona anodne oksidacije, vremena oksidacije, kemijskog sastava elektrolita i pH na anodnu oksidaciju. Pokazano je da je 5% ili veći sadržaj vode u glicerol elektrolitu ključ za pripremu nanocijevi: H vrijednost od 6 je povoljna za pripremu visoko uređenih i kontinuiranih nizova nanocijevi dužine do 90{{10} } nm. XiaoPeng et al. pripremili nizove nanocijevi od titan dioksida (TNT) anodnom oksidacijom željeznih folija u različitim elektrolitima i spalili ih sa kilosušenim amonijakom na različitim temperaturama kako bi se proučavala provodljivost nizova nanocijevi prije i nakon kalcinacije. Provodljivost i kapacitivnost nizova nanocijevi ispitani su prije i nakon kalcinacije. Općenito govoreći, TiO nanocijevi proizvedene anodnom oksidacijom su u amorfnom stanju i mogu se termičkom obradom transformirati u anataz ili rutil. Međutim, ako je temperatura toplinske obrade previsoka, Ti0 nanocijevi će se srušiti. Međutim, postoje mnoge potencijalne primjene koje zahtijevaju TiO nanocijevi određenog promjera kako bi zadržale svoju morfologiju netaknutom, kao i specifičan oblik kristala. Do danas postoji nekoliko sistematskih studija o kontroli nanokristalita TiO i morfologije na površini titanijumskih folija. Osim toga, većina studija o Ti0,nanocjevčicama je još uvijek u fazi osnovnih istraživanja u laboratoriji, a nekoliko ih je primijenjeno u širokom spektru praktične proizvodnje, uglavnom zbog problema čvrstog opterećenja nanocijevi i kasnijeg oblikovanje proizvoda nije dobro riješeno. Stoga autor namjerava pripremiti TiO nanocijevi s kontroliranom morfologijom i kristalnim oblikom na površini titanijumske folije, koja se vrlo lako obrađuje i oblikuje, metodom anodne oksidacije i promjenom napona gasifikacije, vremena i procesa termičke obrade, kao npr. da obezbedi odgovarajuću referencu za njegovu primenu u kasnijoj fazi.
2. Test
Titanijumska folija ({{0}}.05mmx10mmx15 mm) sa 99,9% čistoće je ispirana acetonom, bezvodnim etanolom i dejonizovanom vodom 10 minuta da bi se uklonile površinske mrlje. Nakon čišćenja, titanijumske ploče su osušene i ostavljene na stranu. Elektroliza je izvedena korišćenjem WYK-6005K DC napajanja, sa titanijumom kao anodom i kamenim komadićima kao katodom, sa razmakom od oko 30 mm, a elektrolit je bio vodeni rastvor etilen glikola koji sadrži 0,5% amonijum fluorid. Naponi anodizacije su bili 20, 30, 40 i 50 V, a vremena oksidacije 0,5, 1, 2 i 4 h. Nakon reakcije, uzorci su odmah izvađeni, isprani velikom količinom dejonizovane vode i prirodno osušeni, a zatim ostavljeni za upotrebu. Anodizirani uzorci su zagrijani na 450 stepeni u muflnoj peći 2 h, prirodno ohlađeni na sobnu temperaturu, a zatim izvučeni za upotrebu.
Površina uzoraka je analizirana Gemini poljem emisionim elektronskim skenirajućim elektronskim mikroskopom (BRUKER, Njemačka) na morfologiju i dimenzionalne karakteristike, a uzorke je karakterizirao D8-Advance rendgenski difraktometar (BRUKER, Njemačka) za fizičke faza.
Rezultati testova i diskusija
Utjecaj napona oksidacije na morfologiju površine TiO nanocijevi
Mikroskopska morfologija TiO nanocevi pripremljenih anodnom oksidacijom TiO nanocevi u vodenom rastvoru etilen glikola koji sadrži {{0}}.5% amonijum fluorida (4:1, v/v) tokom 4 h uz različitu oksidaciju naponi (20, 30, 40, 50 V). Vidi se da površina titanijumske folije oksidovane 4h na različitim naponima stvara sloj uniformnih i pravilnih nanocevi, koje su vertikalno raspoređene na titanijumskoj podlozi. Najmanji promjer imaju nanocijevi generirane na titanijumskoj podlozi pod naponom oksidacije od 20V. Oko 40~70 nm, površina je prekrivena sa mnogo slomljenih nanocevi, verovatno zato što je vreme elektrolize predugo, vreme rastvaranja jamica se povećava, dužina nanocevi se povećava, a nanocevi su pristrasne ili čak slomljene zbog nanocevi zid je pretanak da izdrži određenu dužinu nanocijevi. Na otvoru cijevi postoji prsten, što može biti posljedica visoke koncentracije F i spore difuzije u glikolnom organskom elektrolitu, tako da mikroporozna difuzija F nanocijevi nije dovoljna, brzina rastvaranja nije konzistentna, što rezultira usta Ti0, počela da se otapa, formirajući prstenastu strukturu. Odnosno, u ovom sistemu oksidacioni napon na 20, 30, 40V, vreme oksidacije 4h generišu se nanocevi, sa povećanjem napona, prečnik nanocevi se povećava, struktura postaje uredna i uredna. Kada napon dostigne 50V, struktura nanocijevi se ne može uočiti, jer se nanocijevi kolabiraju zbog visokog napona, formirajući poroznu strukturu nalik spužvi. Ovo pokazuje da u elektrolitu od 0,5% amonijum fluorida u vodenom rastvoru etilen glikola (4:1, v/v), veličina oksidacionog napona direktno utiče na formiranje struktura TiO nanocevi. Ako je napon previsok, brzina rastvaranja se ubrzava i formira se spužvasta struktura.
3 Zaključak
Metoda anodne oksidacije, u kombinaciji s toplinskom obradom, može se koristiti za postizanje kontrolirane pripreme morfologije TiO nanocijevi i oblika kristala. Napon anodne oksidacije, vrijeme oksidacije i proces toplinske obrade imaju važan utjecaj na morfologiju i kristalni oblik TiO nanocijevi. Pod istim vremenom oksidacije, prečnik nanocevi raste sa porastom napona, a zid nanocevi se smanjuje sa povećanjem napona: pod istim naponom oksidacije, zid nanocevi se smanjuje sa povećanjem vremena oksidacije, a prečnik nanocijevi je u osnovi nepromijenjen. Kada je napon oksidacije 20V i vrijeme oksidacije 0.5h, promjer nanocijevi je najmanji; kada je oksidacijski napon 40V i vrijeme oksidacije 0,5h, promjer nanocijevi je najveći. Nanocevi su delimično kolabirane nakon termičke obrade, a termička obrada je uglavnom uticala na strukturu nanocevi, a titanijum dioksid tipa anataza je dobijen na 450 stepeni.
