Nadir toprak elementi katkılı TiO2 ince filmlerinin karakterizasyonu
Characterization of rare earth elements doped TiO2 thin films
- Tez No: 487791
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NALAN ÇİÇEK BEZİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: TiO2, İnce Film, Sol-gel, TiO2, Thin Film, Sol-gel
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu tez çalışmasında, farklı konsantrasyonlarda (%1, %2, %3) Ce, Dy, Eu katkılı Titanyum dioksit ince filmleri Sol- Jel Yönteminin döndürerek kaplama metodu ile üretilmiştir. Ce, Dy, Eu katkılanmasıyla yapısal, elektriksel ve optik özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. Titanyum dioksit Nano Teknolojide kullanılan ana malzemelerden biridir. Tiyanyum dioksit, endüstride yaygın olarak kullanılan, çok ucuz, kullanışlı, geri dönüşümlü ve toksik olmayan bir materyaldir. Titanyum dioksitin üç farklı kristal yapısı vardır. Bunlar brokit, rutil ve anatazdır. İnce film üretimi için birçok yöntem bulunmaktadır, Sol-Jel yöntemi ise bunlardan biridir. Bu çalışmada ince film üretim tekniklerinden olan basit ve kolay uygulanabilen sol-jel spin kaplama yöntemi kullanılmıştır. Hazırlanan numunelerin karakterizasyonu X Işını Kırınım Analizi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), UV/VIS Spektrometerisi ve Diferansiyel Termal ve Termogravimetrik Analiz (DTA / TGA) vasıtasıyla yapılmıştır. Üretilen filmlerin kristal yapısı ve tanecik boyutları X Işını Kırınımı (XRD) analizi ile incelenmiştir. XRD ölçümleri, Eu ve Dy katkılı numunelerin kristal yapısının çoğunluğu anataz faz omak üzere rutil fazla karışık olduğunu, ancak Ce katkılı numunelerin ise sadece anataz fazda olduğunu göstermiştir. Filmlerin yüzeylerinde oluşan yüzeyin parçacık büyüklüğü, dağılımı ve şekilleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. SEM görüntüleri, Dy katkılı numunelerin ortalama film kalınlığının artan Dy konsantrasyonuyla azaldığını, Ce ve Eu katkılı numunelerin ortalama film kalınlığının ise bu katkı maddelerinin konsantrasyonuyla arttığını ortaya koymuştur. Optik özellikler ve optik bant aralığı UV-VIS spektrofotometresi ile incelenmiştir. UV / VIS spektrometresi ölçümleri %1 ve %2 katkılı numunelerin emilimleri hemen hemen benzer özelliklere sahipken %3 katkılı numunelerin emilimlerinin farklı olduğunu göstermiştir. UV/VIS ölçümleri Eu, Dy ve Ce katkılı ince filmlerin band aralığında azalma olduğunu göstermiştir. Tüm malzemeler için ölçülen optik band aralığı değerlerinin literatür ile uyumlu olduğu bulunmuştur. DTA / TGA ölçümleri ise, üretilen ince filmlerin kimyasal reaksiyonları ve ağırlık kayıplarının beklenen sıcaklıklarda gerçekleştiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This study, we fabricated TiO2 thin films doped with different concentrations (% 1, 2, and 3 mole) of Ce, Dy, and Eu by spin-coating sol-gel method. The variations of the structural, electrical optical and electrical properties with the Ce, Dy, Eu doped were investigated. Titanium dioxide is one of the main materials to be used in Nano Technology. Titanium dioxide is very cheap, handy, biodegradable and nontoxic material widely used in industry. TiO2 has three kinds of different crystal structures; brookite, rutile and anatase. There are many methods used for fabrication of thin films, the Sol-Gel is one of them. In this study, among the thin film production techniques, sol-gel spin coating method having basic and easy applicable was used. Characterization of the prepared samples were performed by means of the X-ray diffraction (XRD) scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet visible (UV/VIS), and differential thermal and thermo gravimetric analysis (DTA/TGA). Crystal sutructure and particle sizes of the films were investigated by X-ray diffraction (XRD) analysis. XRD measurements have shown that in Eu and Dy–doped samples crystal structure consists of mixed a little rutile and mostly anatase phases, but in Ce doped- samples have only anatase phase. The particle size, distributions and shapes of the surface formed on the surfaces of the films were investigated by Scanning electron microscopy (SEM). SEM images have revealed that while average thin film thickness of the Dy-doped samples decreases with increasing concentration Dy the average film thicknesses of Ce and Eu increases with increasing concentrations of these dopants. Optical properties and optical band gap were investigated by UV-VIS spectrophotometer. UV/VIS spectrometer measurements have shown that while absorbances of the samples doped % 1 and 2 mole of the dopants have nearly the similar properties these properties differ from each other for %3 mole of the dopants. UV-VIS measurements indicated a reduction in band gap values of the films with Ce, Dy, Eu doped. Optical band gaps obtained for all materials were near at the literature values. DTA/TGA measurements have shown the chemical reactions and weight losses of the sample have occurred at the expected temperatures.
Benzer Tezler
- Kuzeybatı Trakya'da (Lalapaşa-Pınarhisar) İslambeyli formasyonu'nun ve bentonit oluşumlarının jeolojisi, mineralojisi, jeokimyası ve teknolojik özellikleri
The geology, mineralogy, geochemistry and technological properties of İslambeyli formation and bentonite occurences in Northwest Thrace basin (Lalapaşa-Pınarhisar)
BALA EKİNCİ ŞANS
Doktora
Türkçe
2018
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP FAHRİ ESENLİ
- Gözenekli cam üzerine immobilize edilmiş nadir toprak iyonu katkılı TiO2 ile sulardan boyar madde giderimi
Dye removal from waters by rare earth ion doped TiO2 immobilized on porous glass
FERİDE DALKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEZEN KÜÇÜKÇONGAR
- Improvement photocatalytic properties of doped nanoparticles synthesized by sol-gel method
Sol-jel yöntemi ile sentezlenen nanopartiküllerin fotokatalitik özelliklerinin geliştirilmesi
SILA CENGİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİYE FUNDA AK AZEM
- Pontidlerin güneyinde gelişen üst kretase yaşlı alkalen karakterli volkanitlerin jeokimyasal ve petrolojik olarak karşılaştırılmaları
Geochemical and petrological corralation of late cretaceus alkaline volkanic rocks out cropted in eastern pontide
BİRSEN BÜLBÜLOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT ŞEN
- Otlukbeli ve Keşiş Dağları arasındaki sahanın litolojik yapı ve araziden yararlanma ilişkisinin Google Earth Engine ve XRF analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the lithological structure and land use relationship in the area between Otlukbeli and Keşiş Mountains using Google Earth Engine and XRF analysis
ONUR ATABAY