ایجاد نانوساختار گرادیانی بر روی سطح مس با استفاده از الکتروشیمی دوقطبی

در الکتروشیمی دوقطبی به دلیل گرادیان پتانسیلی که در طول محلول مجاور این الکترود ایجاد می شود، در موقعیت-های مکانی مختلف آن، سرعت انجام واکنش ها متفاوت بوده و شرایط از لحاظ تشکیل هسته اولیه و رشد هسته متفاوت خواهد بود. این تفاوت سبب تشکیل ساختارهای مختلف از فلز در مکان های مختلف الکترود دوقطبی شده و یک گرادیان ساختاری را در طول سطح ایجاد می کند. در بخش نخست این تحقیق، با استفاده از الکتروشیمی دوقطبی، ترسیب گرادیانی فلز مس بر روی زیرلایه ی مسی انجام شد. ترسیب الکتروشیمیایی با اعمال پتانسیل ثابت به الکترودهای تغذیه کننده شناور در محلول اسیدی مس سولفات انجام شد. الکترود دوقطبی در محلول، به عنوان زیرلایه برای ترسیب گرادیانی مس به کار رفته است. اثر عوامل مختلف بر ساختارهای گرادیانی تهیه شده شامل، پتانسیل اعمالی، غلظت مس سولفات، مدت زمان ترسیب و افزایش ماده ی فعال سطحی بررسی شد. به منظور مشاهده اثر عوامل مذکور بر گرادیان ساختاری الکترودهای تهیه شده از میکروسکوپ الکترونی استفاده شد. شرایط بهینه برای تهیه ی بهترین گرادیان ساختاری, پتانسیل 0/7 ولت, زمان ترسیب 30 دقیقه و غلظت 0/5 میلی مولار مس سولفات تعیین گردید. در ادامه میزان آب گریزی سطح تهیه شده مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا از اندازه گیری زاویه ی تماس قطره ی آب استفاده شد. سطح الکترود تهیه شده در شرایط بهینه دارای گرادیان در آب گریزی می باشد. در نهایت سطح ترسیب حاصل توسط فرایند جذب خودآرای 1- دودکان تیول اصلاح گردید. پس از اصلاح سطح حرکت خودبه خودی قطره ی آب در طول سطح گرادیانی مشاهده شد. بر این اساس می توان نتیجه گیری کرد که وجود گرادیان ساختاری و انرژی سطح کم برای حرکت خودبه خودی آب در طول گرادیان الزامی است.