Publikace detail

High aspect ratio TiO2 nanotube layers obtained in a very short anodization time

Autoři: Alijani Mahnaz | Sopha Hanna Ingrid | Ng Siowwoon | Macák Jan

Rok: 2021

Druh publikace: článek v odborném periodiku

Název zdroje: Electrochimica Acta

Název nakladatele: Elsevier Science

Místo vydání: Oxford

Strana od-do: 138080

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	TiO2 nanotrubicové vrstvy s vysokým poměrem stran získané ve velmi krátkém čase anodizace	Do nedávné doby zůstala příprava vrstev TiO2 nanotrubic s vysokým poměřem stran ve velmi krátkém čase (na úrovni minut) velkou výzvou. Nicméně v této práci byly dosaženy vrstvy TiO2 nanotrubic s poměrem stran ≈ 450 během pouze 15 minut optimalizované anodizace. Klíčovým prvkem je použití elektrolytů na bázi ethylenglykolu, flouridu amonného a vody s přídavkem kyseliny mléčné, která zabraňuje dielektrickým průrazům při vložení vysokých anodizačních napětí a umožňuje tak pracovat s výrazně vyššími napětími, než u elektrolytů bez přidavku této kyseliny. Tlouštka a průměr získaných nanotrubicových vrstev po 15 minutách anodizace na 160V byly cca 80 μm a 170 nm, respektive. Dále je v práci doloženo, že není nutné s cílem získat vysoký poměr stran nanotrubic využívat vysokých teplot při anodizaci, jak tomu bylo v případě předchozích prací. Klíčem je optimalizace složení a využití krátkých časů anodizačních experimentů. Výsledky v této práci jasně demonstrují, že elektrolyty s kyselinou mléčnou mohou skvěle sloužit pro ekonomickou a ekologickou přípravu nanotrubicových vrstev na titanových substrátech ve velmi krátkých časech, řádově 15-30 minutách, oproti mnoha hodinám, až dnům, jako tomu bylo dříve.	Anodizace; TiO2 nanotrubice; kyselina mléčná; stárnutí; průraz
eng	High aspect ratio TiO2 nanotube layers obtained in a very short anodization time	Over the past years, the growth of high aspect ratio (HAR) anodic TiO2 nanotubes in a very short time (minute scale) has remained challenging. In the present report, TiO2 nanotube (TNT) layers with HAR approximate to 450 were obtained during only 15 min of optimized anodization. The key feature is the use of NH4 F/H2O/ethylene glycol (EG) electrolytes with the addition of lactic acid (LA) that prevents the dielectric breakdown and enables anodization at higher potentials compared to the classical NH4F/H2O/EG electrolyte without LA. The thickness and average diameter of the obtained TNT layers for 15 minutes? anodization at 160 V were approximately 80 mu m and 170 nm, respectively. Furthermore, we show for the first time that high temperature anodizing, previously introduced as a driving force for the growth of HAR nanotubes in a short time, can be avoided by an accurate optimization of the anodization conditions at room temperature. The results clearly show that electrolytes containing LA can serve as a promising candidate for the ergonomic and economic production of HAR TNT layers on Ti substrates in very short anodization times, i.e. with the addition of LA, the anodization time can be significantly reduced from several hours or several days to 15-30 min. (C) 2021 The Authors. Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license.	Anodization; TiO2 nanotubes; Lactic acid; Aging; Breakdown

Vyhledávání

Přihlášení pro studenty

Přihlášení pro zaměstnance

Publikace detail

Katedry

Ústavy a pracoviště

Jak nás najdete?

Služby

Často hledáte