电泳沉积技术制备高孔隙率f-MWCNTs薄膜的直流电场模拟与验证

电泳沉积（EPD）是制备高孔隙率薄膜或用于钙钛矿光伏的复杂表面涂层的潜在工艺。在此，引入静电模拟来优化基于功能化多壁碳纳米管（f-MWCNTs）的阴极EPD工艺的EPD电池设计。通过扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）结果评估了薄膜结构和电场模拟之间的相似性。与中心位置（16.48>10.26nm）相比，边缘处的薄膜表面具有更高的粗糙度（Ra）。由于电场的转矩，边缘位置处的f-MWCNT倾向于扭曲和弯曲。拉曼光谱结果表明，缺陷密度低的f-MWCNT更容易带正电并沉积在ITO表面。氧和铝原子在薄膜中的分布表明，铝原子倾向于对f-MWCNT的层间缺陷位置具有吸附/静电吸引，而不会单独沉积到阴极上。最后，本研究可以通过电场检测优化整个阴极电泳沉积过程的输入参数，从而减少规模工艺的成本和时间。

来源：Duc-Binh Nguyen, Vinh-Phuc Ha, Vinh-Dat Vuong, Yi-Hsin Chien, Thang Van Le, and Chen-Yeon Chu*，Simulation and Verification of the Direct Current Electric Field on Fabricating High Porosity f-MWCNTs Thin Films by Electrophoretic Deposition Technique，Langmuir 2023, 39, 11, 3883–3894，https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c03116