الکتروسنتز نانولوله های تیتانیوم دی اکسید با استفاده از محلول های الکترولیت حاوی دی هیدروکسی الکل ها: از دیدگاه تجربی و شبیه سازی دینامیک مولکولی

در این مطالعه، برای رسیدن به درک بهتر از سنتز نانولوله های تیتانیوم دی اکسید با استفاده از روش آندی کردن الکتروشیمیایی، محلول های الکترولیت مبتنی بر دی هیدروکسی الکل های 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 نانولوله ها تحت شرایط یکسان با ولتاژ 60 ولت و در دمای اتاق به مدت 3 ساعت انجام گرفته است. طبق این مطالعات مشاهده کردیم که سرعت رشد نانولوله های تیتانیوم دی اکسید توسط محلول مبتنی بر دی اتیلن گلیکول بر خالف اتیلن گلیکول کند بوده و الیه های اکسیدی شکل گرفته ضخامت کمی داشتند. در حالیکه در محلول مبتنی بر اتیلن گلیکول به ترتیب آرایه منظم نانولوله ها 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 به طور ویژه بر فرایند آندی کردن تاثیر گذاشته است. علاوه 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 گونه های یونی در محلول با استفاده از روش های شبیه سازی دینامیک مولکولی انجام داده ایم. این مطالعات نشان می دهند که دینامیک اجزای محلول به ویژه آنیون فلورید و برهمکنش گونه های یونی با دیواره های آند تیتانیوم دی اکسید تاثیر قابل توجهی بر روی نانولوله های حاصل دارد.