전기화학적 양극산화에 의해 티타늄 금속박 표면에 이산화아늄 나노튜브가 생성되었으며, 양극산화 전압과 시간을 조절하여 나노튜브의 튜브 직경과 벽 크기를 제어하였고, 서로 다른 조건에서 얻은 TiO2 나노튜브 어레이의 미세한 형태를 확인하였다. 제조 조건을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하고, 산화 전압 및 시간이 나노튜브의 TiO2 나노튜브 어레이의 형태에 미치는 영향을 조사하였다. 이산화티타늄 나노튜브의 결정 형태는 열처리 과정을 통해 조정되었으며, 샘플 결정 형태는 X선 회절(XRD)을 통해 특성화되었습니다. TiO2 나노튜브의 결정 모양을 조정하고 X선 회절계(XRD)를 사용하여 샘플 결정 모양을 특성화했습니다. 결과는 TiO2 나노튜브가 전해질로서 에틸렌 글리콜 수용액의 0.5% 암모늄 플루오라이드를 사용하여 40V에서 30분 동안 산화되었을 때 깔끔하게 정렬되었음을 보여주었습니다. 450도에서 2시간 동안 열처리한 후, TiO2 나노튜브의 결정 형태는 비정질 상태에서 아나타제형 TiO2로 변형되었으며, 나노튜브는 약간 붕괴된 것으로 나타났다.
TiO2나노튜브는 무독성, 화학적으로 안정하고 생체 적합성, 제조 용이성, 우수한 광촉매 등의 특성을 지닌 일종의 반도체 소재로 생물 의학, 폐수 처리, 태양 전지 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 우수한 특성으로 국방에 활용"-. 지금까지 중국에서는 이산화티타늄 나노튜브에 대한 연구가 더 많았으며, 주요 연구분야는 임플란트의 표면개질5, 염료감응형 태양전지의 광촉매 수소생산 및 귀금속 관련이다. 금속촉매 담체 등은 있으나 자동차용 금속촉매 담체에 대한 연구는 적은 편이다.Lin Xiaoxia 등은 전해질 온도가 나노튜브 배열과 광전지 특성에 미치는 영향에 대한 연구를 수행했다.4 그들은 주로 전해질 온도의 영향을 조사했다. 나노튜브의 내부 직경, 벽 및 결정 모양, 그리고 서로 다른 온도에서 형성된 나노튜브 어레이의 광전지 특성에 대해 설명합니다. Xiao Tongxin은 수정된 2차 양극 산화를 사용하여 티타늄 호일 표면에 깔끔하고 질서정연한 이산화티타늄 나노튜브 배열을 준비했으며, 수정된 나노튜브는 기존의 1차 양극 산화에 비해 메틸 오렌지에 대해 더 나은 분해 효율을 보였습니다. Ning Chengyun IV 외. 전해질 농도, 양극 산화 전압 및 양극 산화 시간이 티타늄 산화물 나노튜브 배열의 크기와 형태에 미치는 영향을 조사했습니다. 양극 산화 전압 20V, HF 전해질 농도 0.5% 조건에서 깔끔하고 정돈된 나노튜브 배열이 제조될 수 있음을 보여주었다.
1. 소개
티타늄 플레이크의 양극 산화로 제조된 이산화티타늄 나노 어레이는 주로 의료 분야, 광전지 수소 생산 및 염료 감응 태양 전지에 사용됩니다. Roman Ioan et al. 에틸렌글리콜과 글리세롤을 원료로 다양한 기판(티타늄, Ti6A14V, Ti6Al7Nb 합금)에 이산화티타늄 나노튜브를 양극산화하여 이산화티타늄 나노튜브를 제조하고 인가전위와 가공시간이 이산화티타늄 나노튜브의 직경과 길이에 미치는 영향을 분석했다. 나노튜브. MohamecAhmmed ElRuby 등. 글리세롤 및 에틸렌 글리콜과 같은 다양한 점성 전해질에서 양극 산화를 통해 이산화티탄 나노튜브를 제조하고 양극 산화 전압, 산화 시간, 전해질의 화학적 조성 및 pH가 양극 산화에 미치는 영향을 조사했습니다. 글리세롤 전해질의 5% 이상의 수분 함량이 나노튜브를 제조하는 데 핵심인 것으로 나타났습니다. H 값 6은 길이가 최대 9인 고도로 정렬되고 연속적인 나노튜브 배열을 제조하는 데 유리합니다.0{{10} } nm. XiaoPenget al. 다양한 전해질에서 철 포일의 양극 산화를 통해 이산화티타늄 나노튜브(TNT) 배열을 준비하고, 소성 전후의 나노튜브 배열의 전도도를 연구하기 위해 서로 다른 온도에서 킬로드라이 암모니아로 이를 연소했습니다. 나노튜브 어레이의 전도도 및 정전용량을 하소 전후에 조사하였다. 일반적으로 양극 산화에 의해 생성된 TiO 나노튜브는 비정질 상태이며 열처리를 통해 아나타제 또는 금홍석으로 변형될 수 있습니다. 그러나 열처리 온도가 너무 높으면 TiO 나노튜브가 붕괴됩니다. 그러나 특정 결정 모양뿐만 아니라 형태를 그대로 유지하기 위해 특정 직경의 TiO2 나노튜브가 필요한 많은 잠재적 응용 분야가 있습니다. 현재까지 티타늄 호일 표면의 TiO2 나노 결정체 및 형태 제어에 대한 체계적인 연구는 거의 없습니다. 또한, TiO,나노튜브에 대한 대부분의 연구는 아직 실험실의 기초 연구 단계에 있으며, 그 중 나노튜브의 고체 로딩 문제와 이후의 문제로 인해 광범위한 실제 생산에 적용되는 경우는 거의 없습니다. 제품 성형이 잘 해결되지 않았습니다. 따라서 저자는 양극 산화법과 가스화 전압, 시간 및 열처리 과정을 변화시켜 가공 및 성형이 매우 용이한 티타늄 호일 표면의 형태 및 결정 형태가 제어 가능한 TiO2나노튜브를 제조하여 다음과 같이 하고자 한다. 이후 단계에서 해당 응용 프로그램에 대한 해당 참조를 제공합니다.
2. 테스트
순도 99.9%의 티타늄 호일({{0}}.05mmx10mmx15mm)을 아세톤, 무수에탄올, 탈이온수로 10분간 세척하여 표면 얼룩을 제거하였다. 세척 후 티타늄 시트를 건조시켜 따로 보관해 두었습니다. 전기분해는 WYK-6005K DC 전원 공급 장치를 사용하여 수행되었으며, 티타늄을 양극으로, 스톤 칩을 음극으로 약 30mm의 간격을 두고 전해액은 0.5% 에틸렌 글리콜 수용액을 사용했습니다. 불화암모늄. 양극 산화 처리 전압은 20, 30, 40 및 50V였으며 산화 시간은 0.5, 1, 2 및 4시간이었습니다. 반응이 끝난 시료는 즉시 꺼내어 다량의 탈이온수로 헹구고 자연 건조시킨 후 방치하여 사용하였다. 양극 산화 처리된 샘플을 머플로에서 2시간 동안 450도까지 가열한 후 실온으로 자연 냉각한 후 사용하기 위해 꺼냈습니다.
시료의 표면은 Gemini field Emission Electron Scanning Electron Microscope(BRUKER, Germany)를 이용하여 형태 및 치수특성을 분석하였고, 시료의 물리적 특성은 D8-Advance x-ray diffractometer(BRUKER, Germany)를 이용하여 분석하였다. 단계.
테스트 결과 및 논의
TiO 나노튜브의 표면 형태에 대한 산화 전압의 영향
{{0}}.5% 불화암모늄(4:1, v/v)을 함유한 에틸렌 글리콜 수용액에서 4시간 동안 서로 다른 산화 방식으로 TiO 나노튜브를 양극 산화하여 제조된 TiO 나노튜브의 미세한 형태 전압(20, 30, 40, 50V). 서로 다른 전압에서 4시간 동안 산화된 티타늄 포일의 표면은 티타늄 기판에 수직으로 분포된 균일하고 규칙적인 나노튜브 층을 생성하는 것을 볼 수 있습니다. 20V의 산화 전압에서 티타늄 기판에 생성된 나노튜브는 가장 작은 직경을 갖습니다. 40~70nm 정도 표면이 깨진 나노튜브로 많이 덮여 있는데, 아마도 전기분해 시간이 너무 길어서 피트가 용해되는 시간이 늘어나고, 나노튜브의 길이가 늘어나며, 나노튜브로 인해 나노튜브가 치우치거나 심지어 부러지기까지 합니다. 벽은 너무 얇아서 특정 길이의 나노튜브를 지탱할 수 없습니다. 튜브 입구에 링이 있는데 이는 글리콜 유기 전해질의 F 농도가 높고 확산이 느리기 때문에 나노튜브 미세 다공성 F 확산이 충분하지 않고 용해 속도가 일정하지 않아 결과적으로 발생할 수 있습니다. 입 TiO가 용해되기 시작하여 고리 구조를 형성했습니다. 즉, 이 시스템에서는 산화 전압 20, 30, 40V, 산화 시간 4h에서 나노튜브가 생성되고, 전압이 증가함에 따라 나노튜브 직경이 증가하며 구조가 깔끔하고 질서정연해집니다. 전압이 50V에 도달하면 나노튜브 구조가 관찰되지 않습니다. 이는 높은 전압으로 인해 나노튜브가 붕괴되어 스폰지 같은 다공성 구조를 형성하기 때문입니다. 이는 에틸렌 글리콜 수용액(4:1, v/v)에 0.5% 불화암모늄 전해질에서 산화 전압의 크기가 TiO 나노튜브 구조 형성에 직접적인 영향을 미친다는 것을 보여줍니다. 전압이 너무 높으면 용해 속도가 빨라져 스폰지 같은 구조가 형성됩니다.
3 결론
열처리와 결합된 양극 산화 방법을 사용하여 TiO2 나노튜브 형태와 결정 모양을 제어하여 제조할 수 있습니다. 양극 산화 전압, 산화 시간 및 열처리 공정은 TiO 나노튜브의 형태 및 결정 형태에 중요한 영향을 미칩니다. 동일한 산화 시간 하에서 전압이 증가함에 따라 나노튜브의 직경이 증가하고 전압이 증가함에 따라 나노튜브의 벽이 감소합니다. 동일한 산화 전압 하에서 산화 시간이 증가함에 따라 나노튜브의 벽이 감소하고 직경이 감소합니다. 나노튜브의 수는 기본적으로 변하지 않습니다. 산화 전압이 20V이고 산화 시간이 0.5h일 때 나노튜브 직경이 가장 작습니다. 산화 전압이 40V이고 산화 시간이 0.5h일 때 나노튜브 직경이 가장 크다. 열처리 후 나노튜브가 부분적으로 붕괴되었는데, 열처리는 주로 나노튜브의 구조에 영향을 주었으며, 450도에서 아나타제형 이산화티타늄이 얻어졌다.
