Elektrodeposisi Terkontrol Nano-kerucut Ni: Menyatukan Kelokal Kacauan dengan Urutan Global
Abstrak
Nano-kerucut Ni yang rapat dan teratur dengan tekstur spiral teratur telah berhasil disintesis melalui proses elektrodeposisi sederhana dan murah dalam larutan yang mengandung klorida natrium (NaCl), klorida nikel heksahidrat (NiCl₂·6H₂O), dan asam borat (H₃BO₃). Setelah menganalisis mikrostruktur, mekanisme pertumbuhan nano-kerucut Ni yang lebih dioptimalkan diajukan, di mana proses pertumbuhan dibagi menjadi aspek lokal dan global, dinamakan mekanisme pertumbuhan multidimensi urutan global dan kacauan lokal. Dalam area yang cukup kecil, perubahan status yang halus akan menyebabkan kacauan susunan atom Ni, sehingga mikrostruktur lokal tampak kacauan, tetapi dari perspektif makro, perbedaan antara dua kacauan yang berdekatan yang disebabkan oleh status yang berbeda terlalu kecil untuk ditangkap dengan baik, hanya ketika perbedaan status cukup besar perubahan dapat diamati dalam penampilan makro, jadi globalnya teratur. Sementara itu, kami menemukan bahwa mikrostruktur nano-kerucut Ni dapat dikontrol dalam larutan elektrodeposisi dengan menyesuaikan parameter eksperimen seperti konsentrasi NaCl, NiCl₂·6H₂O, dan H₃BO₃, yang secara tidak langsung menentukan mikrostruktur dalam hal yang besar melalui kontrol pembentukan produk perantara dan pH.
Pendahuluan
Logam berstruktur nano dengan permukaan unik digunakan luas di berbagai bidang, seperti modifikasi permukaan, lapisan ultra-hidrofobik, superkapasitor, interkoneksi mikroelektronik, nanoproba, sel surya, sensor gas, katalis, slurry pemoles mekanis, roda berlian, dan permukaan presisi skala nano. Akibatnya, banyak teknik persiapan permukaan logam berstruktur nano telah diajukan, termasuk metode hidrotermal, metode sol-gel, metode cetakan, metode deposisi uap kimia, metode reduksi kimia, dan metode mikroemulsi. Namun, metode tradisional ini memerlukan biaya dan waktu yang besar.
Untuk mengatasi kelemahan metode persiapan tradisional di atas, teknologi elektrodeposisi telah menarik minat penelitian yang signifikan dan mengalami perkembangan yang luar biasa. Ini dapat mencapai harapan target bahkan dalam kondisi yang lebih ringan karena medan listrik dapat meningkatkan laju reaksi. Persiapan permukaan logam berstruktur nano yang dihasilkan elektrodeposisi tidak memerlukan peralatan pembantu yang kompleks, yang sangat mengurangi biaya dan waktu. Oleh karena itu, banyak penelitian telah dilakukan pada teknologi persiapan dan mekanisme pembentukan topografi permukaan logam berstruktur nano melalui elektrodeposisi.
Dalam persiapan elektrodeposisi spesifik permukaan logam berstruktur nano, metode paling representatif adalah metode modifier kristal. Penambahan modifier kristal dapat mempengaruhi arah pertumbuhan kristal, jadi saat bereaksi dengan larutan elektrodeposisi yang mengandung modifier kristal spesifik, permukaan logam berstruktur nano akan tumbuh dalam arah tertentu. Oleh karena itu, penggunaan modifier kristal dapat dengan mudah mendapatkan struktur 3D nano yang spesifik, rapat, dan teratur pada permukaan substrat logam.
Ketika sejumlah klorida ammonium (NH₄Cl), modifier kristal yang paling banyak digunakan, ditambahkan ke larutan elektrodeposisi Ni, NH₄⁺ akan membentuk ion kompleks dengan Ni²⁺ dan menyebabkan kristal Ni yang dihasilkan elektrodeposisi tumbuh along permukaan kristal (111). Oleh karena itu, dengan menambahkan NH₄Cl, mudah untuk elektrodeposisi nano-kerucut Ni yang tumbuh dalam arah tertentu pada permukaan logam substrat dan menjelaskan fenomena ini lebih akurat sesuai dengan mekanisme pertumbuhan keluyuran sekrup. Selain itu, nikel, sebagai logam konduktif feromagnetik yang baik, memiliki keunggulan harga murah, penggunaan luas, dan daya tahan korosi yang baik. Nano-kerucut Ni yang diperoleh dengan elektrodeposisi dengan larutan yang mengandung NH₄Cl memiliki aplikasi penting dalam sensor gas sensitif, permukaan ultra-hidrofobik, dan katalis.
Dalam penelitian ini, kami mengganti NH₄Cl dengan NaCl sebagai modifier kristal dan berhasil menyiapkan nano-kerucut Ni. Dibandingkan dengan NH₄Cl, NaCl non-beracun, lembut, dan stabil. Selain itu, kami mengusulkan struktur kompleks spesifik yang mungkin dan perannya dalam proses elektrodeposisi dengan menggabungkan teori hibridisasi orbital, teori orbital molekuler, dan hasil karakterisasi aktual. Mekanisme pertumbuhan nano-kerucut Ni yang dihasilkan elektrodeposisi dalam larutan yang mengandung NaCl, yang sangat berbeda dari mekanisme pertumbuhan kristal yang didorong oleh keluyuran sekrup umum, diuraikan, dan pengaruh waktu elektrodeposisi serta konsentrasi NaCl, NiCl₂, dan H₃BO₃ pada struktur nano nano-kerucut Ni dianalisis. Melalui analisis faktor yang mempengaruhi struktur nano nano-kerucut Ni, persiapan terkontrol secara awal telah terwujud, yang akan memberikan petunjuk untuk persiapan nano-kerucut Ni berbentuk khusus di masa depan.
Bahan dan Metode
Bahan
Semua reagen kimia adalah murni analitik dan dapat digunakan langsung untuk reaksi kimia. Panjang, lebar, dan tebal tablet Ni (katoda dan anoda) yang digunakan dalam eksperimen kami adalah masing-masing 70 mm, 25 mm, dan 0,08 mm. Klorida natrium (NaCl), klorida nikel heksahidrat (NiCl₂·6H₂O), asam borat (H₃BO₃), asam klorida (HCl), dan etanol anidra (CH₃CH₂OH) dibeli dari ChengDu Chron Chemicals Co., Ltd., China.
Perawatan Permukaan dan Persiapan Sampel
Dalam proses standar, dua tablet Ni (katoda dan anoda) dibersihkan secara ultrasonik dalam air deionis dan etanol, masing-masing. Tablet Ni katoda dihaluskan dalam HCl (25 wt.%, 60 °C) selama 30 menit. Selanjutnya, nano-kerucut Ni dihasilkan elektrodeposisi pada tablet Ni yang telah disiapkan (katoda) dari larutan air yang mengandung NiCl₂·6H₂O (200 g/L), NaCl (100 g/L), dan H₃BO₃ (50 g/L). Suhu (60 °C), densitas arus (0,1 A), dan waktu elektrodeposisi (20 menit) harus diatur, dan tablet Ni lain digunakan sebagai anoda untuk menyediakan ion Ni (Ni²⁺). Setelah elektrodeposisi, katoda dibersihkan secara ultrasonik dalam air deionis dan kemudian etanol dan akhirnya dioven selama 30 menit, masing-masing. Untuk perbandingan lebih lanjut, waktu elektrodeposisi dikontrol dari 5 menit hingga 50 menit, dan konsentrasi NaCl, NiCl₂·6H₂O, dan H₃BO₃ diubah dari 0 hingga 167 g/L, 0 hingga 400 g/L, dan 0 hingga 50 g/L, masing-masing (Tabel 1).
Karakterisasi
Gambar mikroskop elektron pemindahan (SEM) dan spektroskopi energi dispersif yang sesuai (EDS) diperoleh melalui FEI Inspect F50 (Thermo Fisher, AS) yang beroperasi pada 20 kV. Pola difraksi X-ray (XRD) diukur menggunakan difraktometer X-ray D8 advance (BRUKER, Jerman) dengan radiasi Cu Kα (λ = 1,5406 Å). Pola spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) diukur menggunakan Nicolet iS 10 (Thermo Fisher, AS) dengan modul ATR.
Hasil dan Pembahasan
Penentuan Produk Perantara
Biasanya, ketika NH₄Cl digunakan sebagai modifier kristal, NH₄⁺ akan membentuk ion kompleks dengan Ni²⁺ selama proses elektrodeposisi. Oleh karena itu, ketika NaCl digunakan sebagai modifier kristal, larutan mungkin menghasilkan ion kompleks yang dapat mendorong pelaksanaan elektrodeposisi. Gambar 1 menunjukkan pola XRD larutan elektrodeposisi yang dipanaskan dan dikeringkan dengan lampu alkohol (Gambar 1a) dan dengan oven (60 °C) (Gambar 1b), masing-masing, dan pola FTIR larutan elektrodeposisi (Gambar 1c) setelah elektrodeposisi. Kami dapat melihat lima puncak yang jelas dalam Gambar 1a, yaitu NaCl (111), (200), (220), (222), dan (400), masing-masing, dibandingkan dengan kartu PDF standar XRD. Ini menunjukkan bahwa ikatan kimia produk target telah terputus setelah larutan elektrodeposisi diproses pada suhu tinggi (lampu alkohol), dengan kata lain, produk target memiliki daya tahan suhu tinggi yang buruk. Setelah itu, kami memanaskan dan mengeringkan larutan elektrodeposisi pada suhu yang lebih rendah (60 °C, oven), dan pola XRD yang dihasilkan ditunjukkan dalam Gambar 1b. Sayangnya, dibandingkan dengan kartu PDF standar XRD untuk semua senyawa yang mungkin, tidak ada yang cocok dengan puncak-puncak ini. Ini menunjukkan bahwa produk target yang dihasilkan bukan senyawa umum dan mungkin merupakan kompleks yang langka dan spesifik. Gambar 1c menunjukkan pola FTIR larutan elektrodeposisi setelah elektrodeposisi, di mana kami dapat menemukan puncak sekitar 1500 cm⁻¹, yang konsisten dengan puncak karakteristik (1499 cm⁻¹) cairan ionik yang mengandung anion halida Ni. Oleh karena itu, digabungkan dengan pola XRD dan FTIR, kami mempertimbangkan bahwa beberapa ion kompleks ([NiₓCl_y]z−), yang masih ada setelah reaksi dan memiliki daya tahan suhu tinggi yang buruk, dihasilkan dalam larutan selama proses elektrodeposisi.
Pengaruh Waktu Elektrodeposisi dan Modifier Kristal
Gambar 2 menunjukkan gambar SEM pengesanan rendah (Gambar 2 a₁–c₁) dan tinggi (Gambar 2a₂–c₂) nano-kerucut Ni₃₅₅/Ni₃₇₀/Ni₄₀₀ dengan waktu elektrodeposisi yang berbeda (5 menit, 20 menit, 50 menit), serta pola XRD dan EDS (Gambar 2 b₃, b₄) nano-kerucut Ni₃₇₀ tipikal (Gambar 2b₁), masing-masing. Jelas dari gambar SEM bahwa permukaan katoda ditutupi oleh struktur plate kecil dan rapat melalui waktu elektrodeposisi yang pendek (5 menit), dan struktur nano-kerucut terbentuk secara bertahap dengan peningkatan waktu elektrodeposisi (20 menit). Dengan pertumbuhan nano-kerucut lebih lanjut, sudut tajam menjadi lebih jelas dan tekstur lebih banyak untuk periode waktu elektrodeposisi yang lebih lama (50 menit). Jelas dari pola XRD bahwa ada tiga puncak difraksi yang berbeda dan semuanya konsisten dengan fasa Ni murni dengan struktur face center cubic (fcc), dan tidak ada puncak pengotor lain seperti NiO atau Ni(OH)₂ yang dapat terdeteksi. Sementara itu, jelas bahwa Ni terutama tumbuh along permukaan kristal (220). Seperti yang terlihat dari pola EDS nano-kerucut Ni₃₇₀ tipikal, hanya Au dan Ni yang dapat dikonfirmasi, menunjukkan yang dihasilkan elektrodeposisi pada katoda adalah nano-kerucut Ni₃₇₀ murni tanpa kontaminasi apa pun (Ni adalah materi magnetik, untuk meredam magnetis dan melindungi probe, perlu diurai emas selama karakterisasi SEM).
Mekanisme Pertumbuhan Multidimensi: Urutan Global dan Kacauan Lokal
Gambar 3 menunjukkan mekanisme pertumbuhan spesifik nano-kerucut Ni₃₇₀, dinamakan mekanisme pertumbuhan multidimensi urutan global dan kacauan lokal. Pada awalnya, [NiCl₄]2− dalam larutan bergerak menuju katoda di bawah pengaruh medan listrik, Cl⁻ dengan listrik negatif dalam [NiCl₄]2− menghasilkan gaya tolak terhadap elektron pada katoda, sedangkan Ni²⁺ dengan listrik positif tertarik ke katoda setelah masuk lapisan difusi. Kedua gaya tolak dan tarik meningkat secara signifikan, setelah masuk lapisan ganda Helmholtz, ikatan kovalen koordinasi (Ni–Cl) dari [NiCl₄]2− terputus, dan kemudian Cl⁻ yang dibebaskan (Cl dalam ikatan Ni–Cl yang terputus) bergerak menolak dari katoda sementara Ni²⁺ yang dibebaskan (Ni dalam ikatan Ni–Cl yang terputus) bergerak menuju katoda. Ni²⁺ yang dibebaskan bergerak sejajar di atas katoda dan memilih tempat terjangkau untuk melekat, biasanya pada cacat dan tangga, untuk pertumbuhan elektrodeposisi Ni. Cacat (biasanya, cacat rongga dan cacat membesar) akan muncul secara tak terhindarkan selama pertumbuhan 2D Ni pada katoda, mengubah pertumbuhan dari 2D menjadi 3D (efek cacat pada pertumbuhan datar tidak dipertimbangkan di sini, tetapi dipertimbangkan efek pada pertumbuhan arah sumbu z). Secara ideal, peluang lapisan baru tumbuh di setiap arah yang disebabkan oleh satu cacat sama, dengan kata lain, lapisan baru harus tumbuh ke luar dalam bentuk lingkaran (efek cacat pada pertumbuhan arah sumbu z tidak dipertimbangkan di sini, tetapi dipertimbangkan efek pada pertumbuhan datar). Namun, apa yang kami lihat dari Gambar 2 b₂ dan c₂ adalah piramida, bukan kerucut lingkaran, karena pertumbuhan lapisan baru masih diiringi sejumlah besar cacat yang muncul di perbatasan pertumbuhan; setiap cacat akan membuat statusnya sedikit berbeda dari perbatasan pertumbuhan di sekitarnya (rentang yang sangat kecil); sehingga nano-kerucut Ni yang dihasilkan secara ketat adalah piramida poligon N-sisi, yang disebut kacauan lokal. Meskipun ada status yang berbeda (laju pertumbuhan, arah pertumbuhan, dll.) antara dua cacat yang berdekatan, ini tidak signifikan dibandingkan dengan dua titik agregasi cacat yang jauh. Pada tingkat makro, hanya dua titik agregasi cacat dengan perbedaan status yang cukup besar yang layak diperhatikan dan cacat terisolasi dalam rentang status tertentu yang "disatukan," nano-kerucut Ni yang kami amati menunjukkan bentuk piramida (piramida segitiga, segi empat, segi lima, segi enam, dll.), yang disebut urutan global (Gambar S1).
Pengaruh Komponen
Untuk mempelajari lebih lanjut efek spesifik komponen dalam larutan, kami menggunakan kontrol variabel untuk menganalisis secara awal struktur nano permukaan yang diperoleh melalui elektrodeposisi pada konsentrasi NaCl, NiCl₂, dan H₃BO₃ yang berbeda, serta menarik kesimpulan yang sesuai.
Pengaruh NaCl
Gambar 4 menunjukkan gambar SEM pengesanan rendah dan tinggi katoda yang dihasilkan elektrodeposisi pada konsentrasi NaCl yang berbeda pada 0 g/L (Gambar 4 a₁ dan a₂), 100 g/L (Gambar 4 b₁ dan b₂) dan 167 g/L (Gambar 4c₁ dan c₂), masing-masing. Ketika NaCl tidak ditambahkan ke larutan, permukaan katoda ditutupi oleh struktur nano Ni₂₇₀ berbentuk blok (Gambar 4 a₁), dan meskipun beberapa blok memiliki tendensi berbentuk menara di puncak (Gambar 4a₂), sepertinya hanya dapat disebut nano-kerucut Ni₂₇₀ yang belum berkembang. Alasan mengapa hal ini menghasilkan sejumlah besar nano-kerucut Ni yang belum berkembang pada permukaan katoda adalah bahwa hanya NiCl₂ dalam larutan yang menyediakan Cl⁻, yang membuat Cl⁻ terlalu sedikit untuk menghasilkan sejumlah besar [NiCl₄]2−, dan lebih lanjut sangat menghambat pembentukan nano-kerucut Ni₂₇₀. Ketika konsentrasi NaCl meningkat (100 g/L), dapat diamati bahwa masih ada beberapa nano-kerucut Ni₃₇₀ yang belum berkembang (Gambar 4 b₁), tetapi tren nano-kerucut Ni yang lebih jelas di beberapa tempat (Gambar 4b₂). Ini karena penambahan NaCl dalam larutan sangat mengurangi kekurangan Cl⁻, mempromosikan pembentukan [NiCl₄]2−, tetapi masih tidak dapat mencapai rasio 1:4 (n(Ni²⁺):n(Cl⁻)), dan permukaan katoda ditutupi oleh banyak nano-kerucut Ni₃₇₀ yang belum berkembang. Melanjutkan peningkatan konsentrasi NaCl ke 167 g/L, dapat ditemukan bahwa sebagian besar permukaan katoda ditutupi oleh nano-kerucut Ni₄₃₇ yang membuat hampir tidak terdeteksi nano-kerucut Ni₄₃₇ yang belum berkembang (Gambar 4 c₁, c₂). Jumlah besar Cl⁻ dalam larutan memungkinkan untuk menghasilkan sejumlah besar [NiCl₄]2−, yang sangat mempromosikan pembentukan nano-kerucut Ni₄₃₇ yang dihasilkan elektrodeposisi.
Pengaruh NiCl₂
Gambar 5 menunjukkan gambar SEM pengesanan rendah dan tinggi katoda yang dihasilkan elektrodeposisi pada konsentrasi NiCl₂ yang berbeda: 0 g/L (Gambar 5 a₁ dan a₂), 200 g/L (Gambar 5 b₁ dan b₂), 400 g/L (Gambar 5 c₁ dan c₂), masing-masing. Jelas dari Gambar 5 a₁ bahwa permukaan katoda ditutupi oleh struktur berbentuk kapas kapas, dan seluruh struktur permukaan cenderung lebih rapat tertumpuk dengan bola Ni tetapi tidak ada struktur kerucut (Gambar 5a₂). Alasan mengapa Ni²⁺ dihasilkan elektrodeposisi pada katoda dengan cara yang lambat dan lebih rata dan menyebabkan struktur berbentuk kapas kapas adalah karena tidak ada Ni²⁺ dalam larutan sebelum elektrodeposisi; Ni²⁺ yang diperlukan untuk elektrodeposisi semua berasal dari atom Ni yang kehilangan elektron pada anoda, sehingga konsentrasi Ni²⁺ dalam larutan rendah, jadi meskipun ada sejumlah besar Cl⁻, pembentukan [NiCl₄]2− jarang terjadi, yang sangat menghambat pembentukan struktur nano-kerucut Ni. Setelah meningkatkan konsentrasi NiCl₂ dalam larutan ke 200 g/L, permukaan katoda yang dihasilkan elektrodeposisi ditutupi oleh beberapa nano-kerucut Ni₃₇₀ dan yang lain belum berkembang (Gambar 5 b₁), seluruh permukaan kasar dan terpecah (Gambar 5b₂). NiCl₂ yang ditambahkan ke larutan sangat meningkatkan pembentukan [NiCl₄]2−, mendorong pembentukan nano-kerucut Ni₃₇₀, tetapi sebagian nano-kerucut Ni₃₇₀ yang belum berkembang menunjukkan bahwa konsentrasi mungkin belum mencapai tingkat optimal. Ketika konsentrasi NiCl₂ mencapai 400 g/L, permukaan katoda ditutupi oleh sejumlah besar nano-kerucut Ni₅₇₀ yang besar (Gambar 5 c₁), beberapa di antaranya menunjukkan tepi yang terlihat samar tetapi lebih berbentuk kerucut, dan permukaan kerucut penuh tekstur, dengan sudut dan ujung yang tajam menuju puncak kerucut (Gambar 5 c₂, garis merah). Secara teoritis, konsentrasi Ni²⁺ yang disediakan oleh NiCl₂ (400 g/L) jauh lebih besar dari yang diinginkan, yang justru menunjukkan kekurangan Cl⁻; kemudian, sejumlah besar Ni²⁺ dihasilkan elektrodeposisi pada katoda dalam waktu singkat menghasilkan nano-kerucut Ni₅₇₀ yang tumbuh terlalu cepat untuk menunjukkan karakteristik kacauan lokal tetapi muncul struktur kerucut.
Pengaruh H₃BO₃
Dalam serangkaian eksperimen, H₃BO₃ berperan sebagai pengatur pH, karena boron (B) adalah atom yang kekurangan elektron, ia dapat berikatan dengan ion hidroksida (OH⁻) dari molekul air, dan secara tidak langsung merilis ion hidrogen (H⁺) (Eq. 1).
$$ \mathrm{B}{\left(\mathrm{OH}\right)}_3+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to \mathrm{B}{\left(\mathrm{OH}\right)}_4^{-}+{\mathrm{H}}^{+} $$ (Eq. 1)
Gambar 6 menunjukkan gambar SEM pengesanan rendah dan tinggi katoda yang dihasilkan elektrodeposisi dari konsentrasi H₃BO₃ yang berbeda: 0 g/L (Gambar 6 a₁ dan a₂), 25 g/L (Gambar 6 b₁ dan b₂), 50 g/L ((Gambar 6c₁ dan c₂), masing-masing. Dalam Gambar 6a₁, dapat terlihat dengan jelas bahwa katoda ditutupi lapisan elektrodeposisi yang relatif datar, dan beberapa area memiliki pengecilan sedikit (Gambar 6 a₂), tetapi secara keseluruhan tidak ada struktur nano-kerucut Ni₃₂₀. Ketika tidak ada H₃BO₃ dalam larutan, hanya reaksi air elektrolisis yang akan terjadi di dekat katoda, jadi larutan secara umum dalam keadaan keseimbangan asam-basa, dan Ni²⁺ hampir tidak terpengaruh oleh OH⁻ atau H⁺, menghasilkan lapisan elektrodeposisi datar. Menambahkan H₃BO₃ ke 25 g/L dalam larutan, kami dapat mengamati struktur nano-kerucut Ni₃₄₅ yang besar dan jelas dari Gambar 6 b₁, sementara tren tekstur kompleks, tepi dan sudut jelas (Gambar 6b₂). Ini disebabkan oleh penambahan H₃BO₃, yang menyediakan lebih banyak H⁺ di dekat katoda, menghasilkan lingkungan asam lemah. Ketika konsentrasi H₃BO₃ dalam larutan mencapai 50 g/L, ukuran nano-kerucut Ni₃₇₀ berkurang, dibandingkan dengan nano-kerucut Ni₃₄₅, tetapi tekstur permukaan lebih halus. Ini disebabkan oleh sejumlah besar H₃BO₃, yang membuat larutan appearing asam lemah (sedikit lebih asam dari sebelumnya), H⁺ yang berlebihan mempengaruhi ukuran nano-kerucut Ni₃₇₀ tetapi membuat permukaan lebih teratur.
Secara keseluruhan, ukuran nano-kerucut Ni tidak berbanding lurus dengan jumlah H₃BO₃ dalam larutan. Ini mungkin karena ketika larutan bebas H₃BO₃, OH⁻ yang bermuatan negatif mengganggu Ni²⁺ yang bermuatan positif, yang mempengaruhi gerakan Ni²⁺. Di sisi lain, ketika sejumlah besar H₃BO₃ hadir dalam larutan, banyak H⁺ akan menempel pada permukaan katoda untuk menghasilkan hidrogen (H₂), tetapi karena ukuran H⁺ itu sendiri yang kecil, pengaruhnya pada struktur nano nano-kerucut Ni cukup terbatas.
Kesimpulan
Secara ringkas, kami telah berhasil menyintesis nano-kerucut Ni melalui proses elektrodeposisi dalam larutan yang mengandung NiCl₂, NaCl, dan H₃BO₃. Hasilnya menunjukkan bahwa produk perantara adalah kompleks khusus yang masih ada setelah reaksi dan memiliki daya tahan suhu tinggi yang buruk, dan bahwa nano-kerucut Ni adalah Ni murni dengan struktur fcc, tumbuh terutama along permukaan kristal (220). Selain itu, struktur spesifik produk perantara didukung oleh sistem teori matang yang diketahui, struktur nano dan proses elektrodeposisi produk telah diteliti, dan mekanisme pembentukan yang mungkin dari nano-kerucut Ni dibahas berdasarkan hasil eksperimen. Sementara itu, kami menemukan bahwa struktur nano nano-kerucut Ni dapat dikontrol dengan menyesuaikan kondisi eksperimen seperti konsentrasi NiCl₂, NaCl, dan H₃BO₃, masing-masing. Oleh karena itu, menetapkan parameter yang sesuai adalah poin kunci untuk sintesis kristal Ni dengan struktur nano-kerucut melalui pendekatan elektrodeposisi ini. Selain itu, kami berharap strategi baru ini dapat mungkin diperluas ke beberapa logam magnetik lainnya untuk menyintesis struktur nano-kerucut yang dapat dikontrol.
Ketersediaan Data dan Bahan
Dataset yang digunakan untuk mendukung kesimpulan disertakan dalam artikel dan berkas pendukung.
