Publication detail

Can electrodeposited Ti replace rolled Ti as substrate for the growth of anodic TiO2 nanotube layers?

Year: 2024

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Electrochimica Acta

Publisher name: Elsevier Science

Place: Oxford

Page from-to: 143877

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Může elektrolyticky deponovaný Ti nahradit válcovaný Ti jako substrát pro růst anodických vrstev nanotrubiček TiO2?	Tato studie popisuje rozsáhlý výzkum vrstev TiO2 nanotrubiček (TNT) dvou různých tlouštěk anodicky narostlých na elektrolyticky nanesených filmech Ti. Ti filmy byly vypěstovány z roztavených solí na Ni fóliích. Struktura výchozích kovů byla porovnána pomocí XRD (X-Ray Diffraction) a EBSD (Electron Backscatter Diffraction analýzy), které ukázaly silnou orientaci vůči titanu (101) pro elektrolyticky nanesený substrát, ve srovnání se spíše polykrystalickou strukturou válcovaného titanu. Byly zkoumány fotoelektrochemické a elektrochemické vlastnosti vrstev TNT o tloušťce 1 μm a 5 μm anodicky narostlých na těchto substrátech a porovnány s vrstvami TNT o stejné tloušťce. Nebyly zjištěny žádné významné morfologické a kompoziční rozdíly pomocí SEM (skenovací elektronová mikroskopie) a XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie) mezi vrstvami TNT pěstovanými na těchto dvou substrátech. Vyšší fotoproudové hustoty a hodnoty ICPE však byly pozorovány u vrstev TNT narostlých na elektrolyticky naneseném Ti. Hloubkové zkoumání pomocí analýz cyklické voltametrie (CV) a elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS) ukázalo zvýšenou vodivost vrstev TNT vyrobených na elektrolyticky naneseném Ti ve srovnání s jejich protějšky. Koncentrace majoritních nositelů náboje (ND) pro vrstvy TNT na elektrolyticky naneseném Ti, vypočtená z měření dle Mott-Schottky, vykazovala vyšší úroveň dotování než vrstvy TNT narostlé na Ti fóliích. Toto zvýšení ND vede k optimálnějšímu fotoelektrochemickému výkonu vrstev TNT narostlých na elektrodeponovaném Ti. Celkově vzato, zde prezentované výsledky připravují cestu pro použití elektrolyticky naneseného Ti se všemi jeho inherentními výhodami a umožňují další studium jeho slibných vlastností v široké škále aplikací.	elektrolyticky nanesené Ti; vrstvy nanotrubiček TiO2; anodizace; fotoelektrochemický výkon; roztavené soli
eng	Can electrodeposited Ti replace rolled Ti as substrate for the growth of anodic TiO2 nanotube layers?	This study conducted a deep investigation of TiO2 nanotube (TNT) layers of two different thicknesses anodically grown on electrodeposited Ti films. The Ti films were grown from molten salts on Ni foils. The structure of the starting metals was compared by XRD (X -Ray Diffraction) and EBSD (Electron Backscatter Diffraction analyses), which showed a strong orientation towards the titanium (101) for the electrodeposited substrate, compared to the rather polycrystalline structure of the rolled Ti. The photoelectrochemical and electrochemical properties of 1 mu m and 5 mu m thick TNT layers anodically grown on these substrates were examined and compared with TNT layers of the same thickness. No significant morphological and compositional differences were found using SEM (Scanning Electron Microscopy) and XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) between the TNT layers grown on the two substrates. However, higher photocurrent densities and ICPE values were observed for TNT layers grown on electrodeposited Ti. An in-depth investigation using Cyclic Voltammetry (CV) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analyses showed increased conductivity of the TNT layers produced on electrodeposited Ti compared to their counterparts. The carrier density (ND) for the TNT layers on electrodeposited Ti, calculated from Mott-Schottky measurements, showed a higher doping level than the TNT layers grown on Ti foils. This increase in ND results in more optimal photoelectrochemical performance of the TNT layers grown on electrodeposited Ti. All in all, the results presented herein pave the way for the use of electrodeposited Ti, with all its inherent benefits, and allow the further study of its promising properties in a wide range of applications.	Electrodeposited Ti; TiO2 nanotube layers; Anodization; Photoelectrochemical performance; Molten salts

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links