Formation of nanostructures on the basis of porous anodic niobium oxide

Abstract

Self-organization of nanoscale structures under an electrochemical treatment is most pronounced during the formation of porous anodic metal (aluminum, titanium, niobium, and tantalum) oxides. A theoretical approach is proposed to describe the processes of the self-organization that allows one to determine the conditions for the formation of porous niobium oxides with amorphous or crystalline structure. The studies have shown the influence of the electrolyte nature on the formation of oxide layers. The use of an activator (fluoride) provides the conditions for the formation of oxides with different surface morphology at the initial stage of anodizing. By varying the mode of niobium anodizing, one can investigate the nature of pore nucleation at the initial stage of their growth, as well as track the in-time evolution of their geometrical dimensions, depending on the formation conditions, and synthesize porous AOFs on niobium with an amorphous or crystalline structure.Самоорганізація нанорозмірних структур при електрохімічній обробці найбільш яскраво проявляється у ході формування пористих анодних оксидів металів (алюмінію, титану, ніобію, танталу). Запропоновано теоретичний підхід до списку процесів самоорганізації, що дозволяє визначати умови утворення пористих оксидів ніобію аморфної або кристалічної структури. Проведені дослідження показали вплив природи електроліту на формування оксидних шарів. Використання активатора (фториду) дозволяє на початковій стадії анодування забезпечувати умови для формування оксиду з різною морфологією поверхні. Варіюючи режимом анодування на ніобії можна досліджувати характер зародження пор на початковій стадії їх зростання, а також простежити еволюцію за часом їх геометричних розмірів в залежності від умов їх формування і синтезувати пористі АОП на ніобії аморфної або кристалічної структур.