الکتروسنتز نانولولههای تیتانیوم دیاکسید با استفاده از محلولهای الکترولیت حاوی دیهیدروکسی الکلها: از دیدگاه تجربی و شبیهسازی دینامیک مولکولی
نویسندگان
1 دانشگاه شیراز
2 دانشگاه شیراز
3 گروه شیمی فیزیک- بخش شیمی- دانشگاه شیراز
doi
10.22036/cr.2023.411951.1221چکیده
در این مطالعه، برای رسیدن به درک بهتر از سنتز نانولولههای تیتانیوم دیاکسید با استفاده از روش آندی کردنالکتروشیمیایی، محلولهای الکترولیت مبتنی بر دیهیدروکسی الکلهای اتیلن گلیکول و دیاتیلن گلیکول در حضور نمک سدیم فلورید مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این راستا، دو محلول الکترولیت مختلف برای اکسایش آندی فویل تیتانیوم استفاده شده که نسبت درصد حجمی آب به حالل آلی در آنها 10 به 90 و مقدار نمک 0/3 درصد وزنی تنظیم شده است. سنتز نانولولهها تحت شرایط یکسان با ولتاژ 60 ولت و در دمای اتاق بهمدت 3 ساعت انجام گرفته است. طبق این مطالعات مشاهده کردیم که سرعت رشد نانولولههای تیتانیوم دیاکسید توسط محلول مبتنی بر دیاتیلن گلیکول بر خالف اتیلن گلیکول کند بوده و الیههای اکسیدی شکل گرفته ضخامت کمی داشتند. در حالیکه در محلول مبتنی بر اتیلن گلیکول بهترتیب آرایه منظم نانولولهها با طول حدود 4 میکرومتر تشکیل شدند؛ جالب توجه است که این محلول الکترولیت گرانروی کمتری نسبت به محلول الکترولیت بر پایه دیاتیلن گلیکول نشان داده که بهطور ویژه بر فرایند آندی کردن تاثیر گذاشته است. عالوه بر این، ما یک مطالعه دقیق در مورد آرایش ساختاری اجزای محلول الکترولیت در نزدیکی سطوح جامد الکترودها برای آشکار کردن عوامل حاکم بر تفاوت توزیع گونههای یونی در محلول با استفاده از روشهای شبیهسازیدینامیک مولکولی انجام دادهایم. این مطالعات نشان میدهند که دینامیک اجزای محلول بهویژه آنیون فلورید و برهمکنش گونههای یونیبا دیوارههای آند تیتانیوم دیاکسید تأثیر قابل توجهی بر روی نانولولههای حاصل دارد.