Optymalizacja elektrochemicznej metody otrzymywania nanostrukturalnych filmów ZnO w elektrolitach zasadowych

The process of electrochemical formation of zinc oxide nanostructures by anodic oxidation (anodization) of metallic substrate is a particularly promising method for large-scale synthesis of nanomaterials. In this work, anodization was carried out in the electrolyte containing sodium hydrocarbonate and sodium carbonate. Current density vs. time curves were also recorded every time. The effect of anodizing conditions was investigated in details. Special attention was paid to the electrolyte concentration, applied potential, duration of the process, geometric orientation of the electrodes, and electrolyte mixing. It was confirmed, that these factors have a big influence on the obtained morphology, as well as on the oxide growth rate. Two kinds of nanowires, needle-like and hexagonal, were obtained. The morphology of obtained ZnO samples was investigated by Scanning Electron Microscope (SEM).

Proces elektrochemicznego tworzenia nanostruktur tlenku cynku poprzez anodowe utlenianie (anodyzację) metalicznego substratu jest szczególnie obiecującą metodą, dzięki której można otrzymać nanomateriały na szeroką skalę. W przedstawionych badaniach anodyzację przeprowadzono w elektrolicie składającym się z wodorowęglanu sodu oraz węglanu sodu. Każdorazowo rejestrowano również krzywe gęstości prądu w funkcji czasu podczas anodowania. Szczegółowo zbadano wpływ warunków procesu takich, jak stężenie elektrolitu, zastosowany potencjał, czas trwania anodyzacji, orientację geometryczną układu, mieszanie elektrolitu. Zauważono, że czynniki te mają duży wpływ na uzyskaną morfologię oraz tempo wzrostu filmów tlenkowych. Otrzymano dwa rodzaje nanodrutów, przypominające igły oraz takie o przekroju heksagonalnym. Morfologię otrzymanych próbek ZnO badano przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM).