อิทธิพลของปริมาณน้ำในสารละลายอิเล็กโทรไลท์ต่อโครงสร้างของท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เตรียมโดยการแอโนไดเซชัน

Main Article Content

ปฐมพร จันทร์บาง
กมล เอี่ยมพนากิจ
ฉันทนา เอี่ยมพนากิจ

บทคัดย่อ

ท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์เตรียมจากแผ่นไทเทเนียมโดยการแอโนไดเซชันด้วยการเปลี่ยนค่าของสัดส่วนน้ำในช่วงร้อยละ 0-20 โดยน้ำหนักที่ผสมในกลีเซอรอล และควบคุมแอมโมเนียมฟลูออไรด์ไว้ที่ร้อยละ 2.5 โดยน้ำหนัก เป็นสารละลายอิเล็กโทรไลท์  กระบวนการแอโนไดเซชันดำเนินการด้วยความต่างศักย์ไฟฟ้า 30 โวลต์ เป็นเวลา 60 นาที สำหรับทุกตัวอย่าง ลักษณะพื้นผิวและโครงสร้างผลึกของท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ตรวจสอบโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ ตามลำดับ ผลที่ได้แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของเส้นผ่านศูนย์กลางและการลดลงของความหนาแน่นท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ขึ้นอยู่กับการเพิ่มปริมาณสัดส่วนน้ำ ขณะที่โครงสร้างผลึกของท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยจากไทเทเนียมไปเป็นไทเทเนียมออกไซด์เมื่อเติมน้ำในสารละลายอิเล็กโทรไลท์  ผลที่ได้เหล่านี้เป็นผลกระทบมาจากการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นกระแสที่น้ำแตกตัวเป็นไอออนระหว่างกระบวนการแอโนไดเซชันเมื่อเพิ่มปริมาณน้ำที่ผสมในกลีเซอรอล ยิ่งไปกว่านั้น การเพิ่มของปริมาณน้ำยังส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของมุมสัมผัสหยดน้ำบนพื้นผิวท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ ซึ่งแสดงถึงสมบัติพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ

Article Details

ประเภทบทความ
Physical Sciences
ประวัติผู้แต่ง

ปฐมพร จันทร์บาง

สาขาวิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

กมล เอี่ยมพนากิจ

สาขาวิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

ฉันทนา เอี่ยมพนากิจ

สาขาวิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี ตำบลคลองหก อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12110

เอกสารอ้างอิง

[1] Williams, D., 2003, Biomaterials and tissue engineering in reconstructive surgery, Sãdhanã 28: 563-574.
[2] Escada, A.L., Nakazato, R.Z., Claro, A.P.R.A., Escada, A.L., Nakazato, R.Z., Yin, H., Liu, H. and Shen, W.Z., 2017, Influence of anodization parameters in the TiO2 nanotubes formation on Ti-7.5Mo alloy surface for biomedical application, Mater. Res. 21(3): 035601.
[3] Oh, S. and Jin, S., 2006, Titanium oxide nanotubes with controlled morphology for enhanced bone growth, Mater. Sci. Eng. 26: 1301-1306.
[4] Ishizaki, T., Saito, N. and Takai, O., 2010, Correlation of cell adhesive behaviors on superhydrophobic, superhydrophilic, and micropatterned superhydrophobic/super hydrophilic surfaces to their surface chemistry, Surf. Sci. 26: 8147-8154.
[5] Sreekantan, S., Saharudin, K.A., Lockman, Z. and Tzu, T.W., 2010, Fast-rate formation of TiO2 nanotube arrays in an organic bath and their applications in photocatalysis, Nanotechnology 21: 56-79.
[6] Tsuchiya, H., Macak, J., Taveira, L., Balaur, E., Ghicov, A., Sirotna, K. and Schmuki, P., 2005, Self-organized TiO2 nanotubes prepared in ammonium fluoride containing acetic acid electrolytes, Electrochem 7: 576-580.
[7] Alivov, Y., Pandikunta, M., Nikishin, S. and Fan, Z., 2009, The anodization voltage influence on the properties of TiO2 nanotubes grown by electrochemical oxidation, Nanotechnology 20: 63-90.
[8] Li, S., Zhang, G., Guo, D., Yu, L. and Zhang, W., 2009, Anodization fabrication of highly ordered TiO2 nanotubes, Phys. Chem. 113: 12759-12765.
[9] Hassan, F.M.B., Nanjo, H., Kanakubo, M., Ishikawa, I. and Nishioka, M., 2009, Effect of ultrasonic waves on the formation of TiO2 nanotubes by electrochemical anodization of titanium in glycerol and NH4F, Surf. Sci. Nanotech. 7: 84-88.
[10] Yoriya, S., Mor, G., Sharma, S. and Grimes, C., 2008, Synthesis of ordered arrays of discrete, partially crystalline titaniananotubes by Ti anodization using diethylene glycol electrolytes, Mater. Chem. 18: 3332-3336.
[11] Kubiak, K., Wilson, M.C.T., Mathia, T. and Carval, P., 2011, Wettability versus roughness of engineering surface, Surf. Sci. 271: 523-528.
[12] Hossain, F. and Ahosan, S., 2015, Investigation of NH4F concentration effects on TiO2 nanotube arrays fabricated by anode oxidation method, Thin Solid Films 517: 561-566.
[13] Sreekantan, S., Lockman, Z., Hazan, R., Tasbihi, M., Tong, L., Lee, K. and Mohamed, A.R., 2009, Influence of electrolyte pH on TiO2 nanotube formation by Ti anodization, J. Alloys Comp. 485: 478-483.
[14] Simi, V.S. and Rajendran, N., 2017, Influence of tunable diameter on the electrochemical behavior and antibacterial activity of titania nanotube arrays for biomedical applications, Mater. Charact. 129: 67-79.
[15] Yin, H., Liu, H. and Shen, W.Z., 2010, The large diameter and fast growth of self-organized TiO2 nanotube arrays achieved via electrochemical anodization, Nanotechnology 21: 035601.
[16] Yang, W., Peng Q., Chen, R., Wen, Y., Shab, B., 2013, Correlation between hydrophilicity and surface aggregation in anodized TiO2 nanotube arrays, Phys. Proc. 48: 220-227.
[17] Lorenzetti, M., Bernardini, G., Luxbacher, T., Santucci, A., Kobe, S. and Novask, S., 2016, Electrokinetic properties of TiO2 nanotubular surfaces, Nanoscale Res. Lett. 11: 378.
[18] Yu, W.Q., Jiang X.Q. and Xu, L., 2010, The effect of anatase TiO2 nanotube layers on MC3T3-E1 preosteoblast adhesion, proliferation and differentiation, J. Biomed. Mater. 94: 1012-1022.
[19] Narayanan, R., Kwon, T.Y. and Kim, K.H., 2009, Anodic TiO2 from stirred Na2SO4 /NaF electrolytes: Effect of applied voltage and stirring, Mater. Lett. 63: 2003-2006.
[20] Khudhair, D., Amani, H., Gaburro, J., Shafei, S., Garmestani, H. and Bhatti, A., 2017, Enhancement of electro-chemical properties of TiO2 nanotubes for biological interfacing, Mater. Sci. Eng. 77: 111-120.
[21] Bhushan, B. and Jung, Y.C., 2011, Natural and biomimetic artificial surfaces for superhydrophobicity, self-cleaning, low adhesion, and drag reduction, Prog. Mater. Sci. 56: 1-108.
[22] Ye, J., Yin, Q. and Zhou, Y., 2009, Superhydrophilicity of anodic aluminum oxide, Thin Solid Films 517: 6012-6015.