Effect of Synthesis Variables of Titania Nanotube Arrays Grown by Alternating Voltage Anodization in Ethylene Glycol

La anodización de titanio en soluciones con ión fluoruro produce arreglos de nanotubos de dióxido de titanio altamente organizados de forma perpendicular al sustrato. En el proceso, un campo eléctrico es aplicado entre un ánodo de titanio y un cátodo metálico sumergidos en una solución electrolítica...

Full description

Autores:: Quintero Cortés, Francisco Javier

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2015

Institución:: Universidad Nacional de Colombia

Repositorio:: Universidad Nacional de Colombia

Idioma:: spa

Description
Summary:	La anodización de titanio en soluciones con ión fluoruro produce arreglos de nanotubos de dióxido de titanio altamente organizados de forma perpendicular al sustrato. En el proceso, un campo eléctrico es aplicado entre un ánodo de titanio y un cátodo metálico sumergidos en una solución electrolítica que contenga fluoruro y agua. Esta técnica ha sido ampliamente usada en la producción de este nanomaterial para su aplicación en una amplia variedad de campos incluyendo tratamiento de aguas residuales, biomedicina y almacenamiento y conversión de energía. El interés en la anodización como procedimiento de preparación de nanotubos de dióxido de titanio se debe a su simplicidad y al alto grado de control sobre la morfología del nanomaterial resultante. Los requerimientos en cuanto a la morfología del material varían entre una aplicación y otra. Es por esta razón que mucha de la investigación se ha concentrado en controlar las características morfológicas de los nanotubos. Esto se consigue ajustando las condiciones de anodización, por ejemplo el perfil de voltaje aplicado y la composición del baño electrolítico. En esta tesis, los efectos de las principales condiciones de anodización en voltaje constante son modeladas para obtener una expresión cinética empírica capaz de predecir acertadamente la longitud en función del tiempo de arreglos de nanotubos de dióxido de titanio producidos dentro de un amplio rango de condiciones. Este trabajo también explora las razones detrás de la formación de morfologías avanzadas tales como arreglos de nanobambúes y múltiples capas de nanotubos obtenidas por anodización en voltaje alternante. El modelo cinético desarrollado en esta tesis es usado en el estudio del uso de los nanotubos de dióxido de titanio en un nuevo tipo de capacitores electrostáticos con alta densidad de energía fabricados con materiales super dieléctricos. Esta tesis cierra algunas brechas en la comprensión del proceso de síntesis de los arreglos de nanotubos de dióxido de titanio y sienta las bases para la investigación de un nuevo tipo de capacitor.

Effect of Synthesis Variables of Titania Nanotube Arrays Grown by Alternating Voltage Anodization in Ethylene Glycol

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