ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА ТИТАНА

Авторы

  • Панченко П.В. АО «Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского», Алматы, Казахстан
  • Пузикова Д.С. АО «Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского», Алматы; Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан Казахстан
  • Хусурова Г.М. АО «Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского», Алматы, Казахстан
  • Леонтьева К.А. АО «Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского», Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.32014/2022.2518-1491.109

Ключевые слова:

тонкие полупроводниковые пленки, электрохимическое анодирование, диоксид титана, этиленгликоль, нанотрубки, фотоэлектрохимические ячейки, фотоэлектроды

Аннотация

В данной работе описывается способ электрохимического анодирования титана в водном растворе этиленгликоля/NH4F, который формирует активный слой массива TiO2, состоящий непосредственно из анатазной фазы с малым включением рутила. Была уменьшена коррозионная скорость ионов фтора, тем самым предотвращен процесс растворения TiO2, путем использования вязкого электролита (этиленгликоль) и повышения его кислотности до pH=3,8. Определены оптимальные параметры синтеза оксидного слоя TiO2: анодное окисление производилось при напряжении 30 В в течение 6 часов. По результатам сканирующей электронной микроскопии было выявлено покрытие поверхности титановой пластины нанотрубками TiO2 диаметром до 100 нм и длиной около 2 мкм. Методом энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа определено, что образцы характеризуются стехиометрическим составом диоксида титана. Спектр комбинационного рассеяния света показал четко детектируемые пики, что указывает на кристаллическую природу синтезированного TiO2. Наблюдалось постепенное увеличение фототока при развертке потенциала из отрицательной области в положительную, достигнуты стабильные значения плотности фототока в пределах 150 мкА и величина квантовой эффективности в 5,014%. Значение фотопотенциала в рамках данного исследования было зарегистрировано в пределах 170 мВ, что обусловлено захватом фотодырок, приводящему к смещению потенциала электрода TiО2(C2H6O2) в катодную область, за счет наличия раствора 0,1 М Na2SO3. Эти особенности делают данные анодные слои перспективными для применения в фотоэлектрохимических ячейках регенеративного типа.

Биографии авторов

Панченко П.В., АО «Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского», Алматы, Казахстан

Polina Vyacheslavovna Panchenko – Master of engineering, «D.V. Sokolsky Institute of Fuel, Catalysis and Electrochemistry» JSC, Almaty, Kazakhstan

Пузикова Д.С., АО «Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского», Алматы; Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан Казахстан

Darya  Sergeevna  Puzikova – PhD-student, «D.V. Sokolsky Institute of Fuel, Catalysis and Electrochemistry» JSC, Al-Farabi Kazakh National University, Faculty of Physics and Technology, Almaty, Kazakhstan

Хусурова Г.М., АО «Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского», Алматы, Казахстан

Gulinur Marsovna Khusurova – Master of chemistry, «D.V. Sokolsky Institute of Fuel, Catalysis and Electrochemistry» JSC, Almaty, Kazakhstan

Леонтьева К.А., АО «Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского», Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан

Xeniya Aleksandrovna Leontyeva – PhD-student, «D.V. Sokolsky Institute  of  Fuel,  Catalysis  and Electrochemistry»  JSC,  Al-Farabi Kazakh National University, Faculty  of  Chemistry  and  Chemical Technology Almaty, Kazakhstan

Загрузки

Опубликован

2022-06-15

Как цитировать

Панченко П.В., Пузикова Д.С., Хусурова Г.М., & Леонтьева К.А. (2022). ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА ТИТАНА. Известия НАН РК. Серия химических наук, (2), 130–147. https://doi.org/10.32014/2022.2518-1491.109