سنتز و اصلاح نانو لوله ی TiO2 به عنوان الکترود ابر خازن

نانو لوله های TiO2[1] به علت خواص منحصر به فردشان ازجمله قابلیت تغییر یون، پتانسیل فوتوکاتالیستی، دارابودن سطح وسیع و خواص الکتریکی قابل توجه، اهمیت زیادی کسب کرده اند .اما ظرفیت ویژه ی آن به علت وجود فاز های ترد پایین است و به علت گاف انرژی وسیع آن، رسانایی ضعیفی دارد. امروزه تلاش های زیادی برای اصلاح خواص نانولوله های TiO2 برای کاربرد سوپر خازنی آن صورت می گیرد. در این مقاله انواع روش سنتز نانولوله TiO2 از جمله روش اکسیداسیون آندی شرح داده شد و به روش های حرارتی و الکتروشیمیایی برای اصلاح ساختار پرداخته شد. در واقع اصلاح TNT ها توسط روش های حرارتی و الکتروشیمیایی و دوپ فلزی و غیر فلزی، موجب بهبود ظرفیت خازنی TNTها به عنوان الکترود سوپر خازن ها می شود. اصلاح TNTبه روش الکتروشیمیایی به علت آسانی، سهولت اجرا و هزینه ی پایین کاربرد دارد. در دوپ الکتروشیمیایی، Ti4+ به Ti3+ احیا می شود که دوپ احیایی باعث تغییر رنگ فیلم از خاکستری روشن به سیاه می شود وهم چنین باعث می شود ظرفیت ویژه ی نمونه احیا شده نسبت به نمونه ی احیا نشده، 18مرتبه افزایش پیدا کند. در اصلاح به روش الکتروشیمایی آسیبی به ساختار وارد نمی شود. اصلاح به روش حرارتی، به عملیات های حرارتی مختلف در مراحل زینتر TNT مربوط می شود. بهبود ظرفیت ویژه در طول روش حرارتی، مربوط به مکان های والانس است که به صورت جزیی کاهش یافته اند و بر روی سطح ایجاد شده اند و هم چنین مربوط به عیوب دیگر می شود که در حین عملیات حرارتی وجود دارند. این روش اصلاح افزایش چشمگیری در منحنی ولتاگرام چرخه ای می شود و گزارش شده که ظرفیت ویژه را تا μF cm-2 911 افزایش می یابد.