ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА ТИТАНА

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.