Elaboration et caractérisations électrochimiques des nanostructures d'hydroxyde de nickel

Abstract

Dans cette étude, nous avons étudié l'effet du potentiel cathodique sur les propriétés des nanostructures d'hydroxyde de nickel (Ni(OH)2) électrodéposées sur un substrat d'oxyde d'indium dopé étain (ITO) à partir d'une solution contenant 0.1 M NaNO3 et 0.01 M Ni(NO3)2. L'épaisseur et la température de la solution ont été maintenues respectivement à 250 nm et 70 °C. La voltammétrie cyclique a permis de déterminer le processus d'électrodéposition de Ni(OH)2 ainsi que sa gamme de potentiels. Différents formes de nanostructures de Ni(OH)2 ont été déposés à différents potentiels en utilisant la méthode de chronoampérométrie. La diffraction des rayons X a confirmé la formation de Ni(OH)2 cristallin de type alpha. D'autre part, L'analyse morphologique par MEB a révélé une modification notable de la topographie lorsque le potentiel cathodique augmentait de -0,7 à -1 V/ECS. La caractérisation optique par UV-Vis a mis en évidence une diminution de la transmittance de 50% à 10% dans le domaine visible avec l'augmentation du potentiel cathodique. De plus, l'énergie de la bande interdite du Ni(OH)2 obtenu variait de 3,46 à 3,9 eV.

In this study, we investigated the effect of the cathodic potential on the properties of nickel hydroxide (Ni(OH)2) nanostructures electrodeposited on a tin-doped indium oxide (ITO) substrate from a solution containing 0.1 M NaNO3 and 0.01 M Ni(NO3)2. The thickness and temperature of the solution were maintained at 250 nm and 70 °C, respectively. The cyclic voltammetry was used to determine the electrodeposition process of Ni(OH)2 as well as its potential range. Different forms of Ni(OH)2 nanostructureswere deposited at various potentials using chronoamperometry method. X-ray diffraction confirmed the formation of a cristallin alpha-Ni(OH)2. On the other hand, Morphological analysis by MEB revealed a notable modification of the topography when the cathodic potential increased from -0.7 to -1 V/ECS. Optical characterization by UV-Vis revealed a decrease in transmittance from 50% to 10% in the visible range with the increase in the cathodic potential. Additionally, the bandgap energy of the obtained Ni(OH)2 ranged from 3.46 to 3.9 eV.

في هذا العمل، قمنا بدراسة تأثير الجهد الكاثودي على خواص الهياكل النانوية لهيدروكسيد النيكل (Ni(OH)2) المرسبة كهرويميائيا على ركيزة من أكسيد الإنديوم المطعم بالقصدير (ITO) في محلول يحتوي على 0.1 مولارمن NaNO3 و 0.01 مولارمن Ni(NO3)2. تم الحفاظ على سمك ودرجة حرارة المحلول عند 250 نانومتر و70 درجة مئوية على التوالي. تم تحديد العملية والمدى المحتمل للترسيب الكهربائي ل Ni (OH)2 بواسطة قياس الجهد الدوري. بعد ذلك، أتاح لنا قياس التيار الزمني إمكانية تكوين رواسب Ni(OH)2 بإمكانات مختلفة. أكدت لنا الأشعة السينية تكوين بلوري من النوع ألفا ل Ni(OH)2. من ناحية أخرى، كشف التحليل المورفولوجي الذي تم اجرائه بواسطة الMEB عن وجود تغير ملحوظ في توزيع الحبيبات على سطح الركائزوهذا من خلال تغيرالإمكانات الكاثودية من 0.7- إلى 1- V/ECS. كشف التوصيف البصري بواسطة UV-Vis عن انخفاض في النفاذية من 50% إلى 10% في النطاق المرئي مع زيادة الجهد الكاثودي. بالإضافة إلى ذلك، تراوحت طاقة فجوة النطاق الخاصة بـ Ni(OH)2 التي تم الحصول عليها من 3.46 إلى 3.9 فولت.