Tavlama sıcaklığının anodik oksidasyon ile büyütülen TiO2 nanotüplerin fotokatalitik aktivitelerine etkisi

Yüksek düzenli ve kendi kendine organize olan TiO2 nanotüpleri; etilen glikol (EG), amonyum florür (NH4F) (ağırlıkça %0.4) ve deiyonize su (ağırlıkça %5) içeren elektrolit içerisinde anodik oksidasyon yöntemiyle bir titanyum folyo üzerinde büyütüldü. Hazırlanan amorf titanyum dioksit (TiO2) nanotüpleri, bir saat süreyle çeşitli ortam sıcaklıklarında tavlandı. TiO2 nanotüplerinin kristal faz karakterizasyonu, X-ışını kırınımı (XRD) kullanılarak gerçekleştirildi. Buna ek olarak, yüksek sıcaklıklı XRD (HT-XRD) ile faz geçişi kontrol edildi. Nanotüp morfolojisi, alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FESEM) kullanılarak analiz edildi. Tavlama sıcaklığının hazırlanan numunelerin fotoelektrokimyasal performansı üzerindeki etkisi, elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve Rodamin B (RhB) boyasının foto-elektrokatalitik bozunması ile değerlendirildi. Sonuçlar, nanotüp morfolojisinin ve foto-elektrokatalitik performansın 700 °C'lik bir tavlama sıcaklığında önemli ölçüde değiştiğini gösterdi. Ayrıca, 900 °C'de anatazdan rutil faza geçiş nedeniyle, nanotübüler morfoloji tamamen deforme olmuş ve foto-elektrokatalitik aktivite gözlenmemiştir. Saf anataz nanotüp dizileri, daha iyi elektron taşınması, daha düşük rekombinasyon hızı, yüksek kristallik ve nanotübüler morfoloji nedeniyle en yüksek fotoelektrokimyasal aktiviteye 500 °C tavlama sıcaklığında sahiptir.