Metal-organik kafes (MOF) ve metal-oksit (MO) tabanlı melez malzemelerin üretilmesi, optik, elektriksel ve yapısal özelliklerinin belirlenmesi
Fabrication of metal-organic framework (MOF) and metal-oxide (MO) based hybrid materials and determination of their optical, electrical and structural properties
- Tez No: 1012085
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜJDAT ÇAĞLAR, PROF. DR. ÜNAL ŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fizik, Fotonik kristaller, Katıhal fiziği, Physics, Photonic crystals, Solid state physics
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Metal-organik kafes (MOF) ve metal oksit (MO) tabanlı iki farklı hibrit yapı sınıfı üretilmiş ve bu yapıların mikroyapısal, optik ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. İlk bölümde, ZIF-L nanokristalleri hidrotermal yöntemle sentezlenmiş ve α-Al2O3 tozları ile birleştirilerek farklı oranlarda (3–15 % wt) Al2O3/ZIF-L kompozitleri elde edilmiştir. Hibrit tozlar, SPS yöntemiyle 1500 °C'de sinterlenerek kompakt seramik yapılar oluşturulmuştur. SEM analizleri, ZIF-L'nin yaprak benzeri morfolojisinin matrise başarılı şekilde entegre olduğunu ve ZIF-L içeriği arttıkça ortalama tane boyutunun azaldığını göstermiştir. XRD sonuçları, sentez sonrası ZIF-L'nin kristal yapısını koruduğunu, sinterleme sonrasında ise karbon türevli amorf fazlara dönüştüğünü ortaya koymuştur. Elektriksel iletkenlik ölçümleri, ZIF-L içeriğine bağlı olarak karbon ağının oluştuğunu ve iletkenliğin belirgin biçimde arttığını göstermiştir. Al2O3/ZIF-L15 kompoziti 8,07 S/cm ile yüksek iletkenlik sergilemiştir. Sıcaklığa bağlı ölçümler ve VRH modeli analizleri, iletim mekanizmasının ZIF-L oranına bağlı olarak 1D ve 3D sıçrama davranışı gösterdiğini ortaya koymuştur. İkinci bölümde, silikon alttaş üzerine ZnO ve UiO-66-NH2 veya UiO-67 tabakaları dönüşümlü olarak spin coating yöntemiyle kaplanarak 12 katmanlı 1D fotonik hibrit ince filmler üretilmiştir. XRD ve SEM analizleri, ZnO nanoparçacıklarının MOF matrisi üzerinde homojen dağıldığını ve güçlü ara yüzey etkileşimi oluştuğunu göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen MOF/MO hibrit yapıların fotonik ve sensör uygulamaları için umut vadeden özelliklere sahip olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Two different classes of hybrid structures based on metal–organic frameworks (MOFs) and metal oxides (MOs) were fabricated, and their microstructural, optical, and electrical properties were systematically investigated. In the first part, ZIF-L nanocrystals were synthesized via a hydrothermal method and combined with α-Al2O3 powders to obtain Al2O3/ZIF-L composites with varying contents (3–15 wt%). The hybrid powders were sintered at 1500 °C using the spark plasma sintering (SPS) technique to produce dense ceramic bodies. SEM analyses revealed that the characteristic leaf-like morphology of ZIF-L was successfully integrated into the matrix, while an increase in ZIF-L content led to a reduction in the average grain size. XRD results indicated that ZIF-L preserved its crystalline structure after synthesis; however, it transformed into carbon-derived amorphous phases following high-temperature sintering. Electrical conductivity measurements demonstrated that the formation of conductive carbon networks significantly enhanced conductivity with increasing ZIF-L content. The Al2O3/ZIF-L15 composite exhibited a high conductivity of 8.07 S/cm. Temperature-dependent conductivity measurements and variable range hopping (VRH) model analyses revealed that the conduction mechanism shifted from one-dimensional to three-dimensional hopping behavior depending on ZIF-L concentration. In the second part, twelve-layered one-dimensional photonic hybrid thin films were fabricated by alternately depositing ZnO and UiO-66-NH2 or UiO-67 layers onto silicon substrates using the spin coating method. XRD and SEM analyses confirmed homogeneous distribution of ZnO nanoparticles within the MOF matrix and strong interfacial interactions. Overall, the results demonstrate that the developed MOF/MO hybrid structures possess promising characteristics for photonic and sensing applications.
Benzer Tezler
- Grafen oksit/metal organik kafes (MOF) hibrit membranların geliştirilmesi ve su arıtımında kullanılması
Development of graphene oxide/metal organic framework (MOF) hybrid membranes and their usage in water treatment
GÜLCİHAN ÖZDEM
- Synthesis and properties of poly(ethylene oxide) based nanocomposite electrolytes consisting of nano-sized Mg-BDC metal organic framework
Nano-boyutlu Mg-BDC metal organik kafes yapı içeren poli(etilen oksit) nanokompozit elektrolitlerin sentezi ve özellikleri
AYŞE ERCİYES
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiOndokuz Mayıs ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜBERRA ANDAÇ
- Metal organik kafes yapılar ve grafen oksit ile karışık matris membranların hazırlanması ve gaz ayırma özellikleri
Preparation and gas separation properties of mixed matrix membranes with metal organic frameworks and graphen oxide
SEVGİ ÇANÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Metal-organic framework/graphene oxide derived porous carbons for platinum based electrocatalysts for oxygen reduction reaction
Metal-organik kafes/grafen oksit türevli gözenekli karbonların platin bazlı oksijen indirgenme reaksiyonu elektrokatalizörlerinde kullanımı
EMRE BURAK BOZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
- Synthesis and characterization of Fe (iron), Co (cobalt), Ni (Nickel) containing metal organic frameworks (MOFs)
Fe (demir), Co (kobalt), Ni (nikel) içeren metal organik kafes yapıların (MOFs) sentezi ve karakterizasyonu
ÇAĞLA GALIN