Nanoyapılandırılmış TiO2 / Ftalosiyanin heteroyapılarının elektronik özelliklerinin incelenmesi, gaz sensör ve fotoiletkenlik uygulamalarının araştırılması
The investigation of electronic properties of Nanostructured TiO2 / phthalocyanines heterostructures for gas sensor and photoconductivity applications
- Tez No: 315090
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SAVAŞ BERBER, PROF. DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotoiletkenlik, Ftalosiyaninler, Gaz sensörü, Heteroeklem, Nanoteknoloji, Nanotüp, Titanyum dioksit, Yoğunluk fonksiyonu teorisi, Photoconductivity, Phthalocyanines, Gas sersor, Heterojunction, Nanotechnology, Nanotube, Titanium dioxide, Density function theory
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez iki kısımdan oluşuyor; birinci kısımda deneysel olarak TiO2 nanotüplerin, oktakisalkiltiyoftalosiyanin {(C6S)8PcM (2H, Ni, Cu, Zn)} ince filmlerin ve TiO2 nanotüp / (C6S)8PcM heteroyapılarının uçucu organik bileşik (UOB) gaz sensör ve fotoiletkenlik özellikleri incelendi. TiO2 nanotüpler, titanyum (Ti) ince film ve/veya Ti folyo kullanılarak anodizasyon yöntemiyle anodizasyon parametrelerine bağlı olarak üretildi. İnce film Ti kullanılarak üretilen TiO2 nanotüpler 200 ºC sıcaklıkta, fakat (C6S)8PcM ince filmler ve TiO2 nanotüp / (C6S)8PcM heteroyapılar oda sıcaklığında UOB gaz sensör özellikleri incelendi. Heteroyapının sensör cevabı, ftalosiyanin ince filmin sensör cevabından daha iyi olduğu bulundu. TiO2 nanotüplerin, (C6S)8PcM ince filmlerin ve bunların heteroyapılarının fotoiletkenlik ölçümleri farklı atmosfer ortamlarında, oda sıcaklığında gerçekleştirildi. Heteroyapıların karanlık aydınlık akım oranı (Ia/Ik) en yüksek elde edildi.İkinci kısımda yoğunluk fonksiyoneli teorisi kullanılarak SİESTA kodu ile ftalosiyaninlerin, rutil TiO2 (110) yüzeyinin ve rutil TiO2 (110) / fatalosiyanin heteroyapısının yapısal en uygun şekle sokma, toplam enerji, elektronik ve tutunma enerjileri hesaplandı. Ftalosiyanin moleküllerinin hem indirgenmiş hem de stokiyometrik rutil TiO2 (110) yüzeyi üzerinde tutunma enerjisi bakımından en iyi pozisyonlar incelendi. Rutil TiO2 yüzeyi üzerindeki Ti5f ve O2f atomları ftalosiyaninlerin tutunmaları açısından oldukça önemli rol almaktadırlar.
Özet (Çeviri)
There are two parts in thesis. In the first part, the photoconductivity properties and volatile organic compound (VOC) gas sensor properties of TiO2 nanotubes, (C6S)8PcM (2H, Ni, Cu, Zn) thin films and TiO2 nanotubes / (C6S)8PcM heterostructures were investigated. TiO2 nanotubes were fabricated using titanium (Ti) thin film and/or Ti foil substrate with anodization method depending on anodization parameters. VOC sensor properties of TiO2 nanotubes fabricated with Ti thin film were investigated at 200 ºC but, VOC sensor properties of (C6S)8PcM thin films and TiO2 nanotube / (C6S)8PcM heterostructures were investigated at room temperature. It was found that the sensor responce of heterostructures was better than that of (C6S)8PcM thin film. The photoconductivity mesurements of TiO2 nanotubes, (C6S)8PcM thin films and heterostructures were performed in the different ambient atmosphere at room temperature. The highest illumination - dark current ratio (Ia/Ik) was found for heterostructures.In the second part, structural optimization, total energy, ad-absorbtion energy and electronic properties of phthalocyanine, rutile TiO2 (110) surface and rutile TiO2 (110) / phthalocyanine heterostructure were investigated using density founctional theory with SIESTA code. Especially, it was investigated the best energitically position for ad-absorbtion of MPc on reduced and on stoichiometric TiO2 (110) surface. Ti5f and O2f atoms on rutile TiO2 surface play an important role for ad-absorbtion of MPc.
Benzer Tezler
- Tribological behaviour of polymer nanocomposites containing tungsten based nanoparticles
Tungsten esaslı nanopartiküller içeren polimer nanokompozitlerin tribolojik davranışı
KAZIM KARAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN TANOĞLU
- Nanotemplate formation on inorganic substrates by using surface layer proteins
İnorganik yüzeylerde hücre duvar proteinleri ile organik nanoyapıların oluşturulması
ZEHRA BERİL AKINCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. CANDAN TAMERLER
PROF.DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Chemically specific dynamic characterization of photovoltaic and photoconductivity effects of nanostructures by x-ray photoelectron spectroscopy
Nanoyapıların fotovoltaik ve fotoiletkenlik özelliklerinin x-ışını fotoelektron spektroskopisi ile kimyasal olarak hususi ve dinamik olarak karakterizasyonu
OKAN ÖNER EKİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
PROF. DR. AYKUTLU DANA
- Structural characterization of CO doped ZnO nanocrystals by X-ray absorption spectroscopy
Co katkılı ZnO nanokristallerin yapısal karakterizasyonunun X-ışını soğurma spektroskopisi ile incelenmesi
GÜVENÇ AKGÜL
Doktora
İngilizce
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. CEBRAİL GÜMÜŞ
- Prediction of mechanical behavior of carbon- based nano structures
Karbon esaslı nano yapıların mekanik davranışlarının belirlenmesi
CENGİZ BAYKASOĞLU
Doktora
İngilizce
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUĞAN