W fotokatalizie, ogniwach słonecznych, oczyszczaniu wody i w biomedycynie, np. w implantach kostnych stosuje się anodowy tlenek tytanu wytwarzany elektrochemicznie. Efektywniejsze wytwarzanie takich nanorurek i nanoporów zapewnia proces starzenia elektrolitu – obserwują naukowcy.
Anodowy tlenek tytanu (ang. Anodic Titanium Oxide, ATO) może mieć formę nanorurek i nanoporów. Parametry geometryczne takich nanoobiektów są bardzo czułe na warunki prowadzenia procesu anodyzacji, dlatego bardzo ważna jest odpowiednia kontrola ich wytwarzania.
„Dotychczas, myśląc o kontroli procesu produkcji ATO, brano pod uwagę typowe parametry procesu anodyzacji (jak napięcie, temperaturę, skład i stężenie elektrolitu), ale nie dawało to pożądanych efektów” – wyjaśnia dr Marta Michalska-Domańska z Instytutu Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej.
Jak tłumaczy, do anodyzacji tytanu stosuje się najczęściej elektrolity na bazie glikolu zawierające dodatek fluorku amonu oraz wody. W procesie anodyzacji zwraca się uwagę na rodzaj i skład elektrolitu, stężenie NH4F oraz wody, temperaturę elektrolitu, zastosowane napięcie i czas procesu. Niestety utrzymanie tych zmiennych na stałym poziomie nie zapewnia stabilnych warunków wytwarzania ATO, a bardzo ważne jest, aby proces ten był w pełni kontrolowany, a wytwarzane nanoobiekty odtwarzalne.
„Okazuje się, że powszechnie stosowaną praktyką w wielu laboratoriach, ale prawie wcale nie opisaną w literaturze fachowej, jest metoda polegająca na starzeniu elektrolitu używanego do anodyzacji tytanu. Zapewnia ona stabilniejsze warunki wzrostu nanorurek i nanoporów” – stwierdza badaczka, która wraz z Rubenem Del Olmo Martinezem i Mateuszem Czerwińskim z IOE WAT oraz dr. Karanem Gulatim z Uniwersytetu Queensland w Australii opublikowała w czasopiśmie „Advances in Colloid and Interface Science” artykuł wyjaśniający wpływ starzenia elektrolitu na elektrochemiczną anodyzację tytanu (https://doi.org/10.1016/j.cis.2022.102615).
Badacze podkreślają, że starzenie elektrolitu znacząco wpływa na morfologię, skład chemiczny, stabilność i właściwości użytkowe (fotokatalizę i bioaktywność) nanorurek i nanoporów anodowego tlenku tytanu. Ich zdaniem dzięki analizie wpływu starzenia elektrolitu na morfologię i właściwości ATO, będzie można lepiej kontrolować wytwarzane nanostruktury. Tym samym zwiększy się możliwość ich zastosowania w przemyśle. Wiedza zgromadzona w artykule pomoże także innym naukowcom w efektywniejszym otrzymaniu ATO o pożądanych i stałych właściwościach.
PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk
kol/ ekr/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
