Atomik katman biriktirme (ALD) ile cam kumaş yüzeyinde oluşturulan Al katkılı metal oksit ince filmlerin fotokatalitik aktivitesi
Photocatalytic activity of al doped metal oxide thin films formed via atomic layer deposition (ALD) on glass fabrics
- Tez No: 743176
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL İBRAHİM AKYILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Engineering Sciences, Textile and Textile Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Bu çalışmada ALD yöntemini kullanılarak yüksek yüzey alanına sahip alttaş malzemede farklı kompozisyonlara sahip AZO ve ATO filmler oluşturarak, farklı katkı oranlarının ve tavlamanın fotokatalitik aktivite üzerindeki etkinlikleri belirlenmiştir. Filmlerin karakterizasyon ve fotokatalitik aktivite çalışmalarında kullanılmak üzere dört farklı alttaş (Si Wafer, Kuartz, Cam Lamel ve Cam kumaş) malzemesi kullanılmıştır. Tavlama işleminin üretilen filmin yapısı ve performansı üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla her alttaştan iki adet üretim gerçekleştirilerek birine 450 °C'de tavlama işlemi uygulanmıştır. Al katkısının ZnO ve TiO2 ALD filmlerin fotokatalitik aktivitesi üzerindeki etkisini değerlendirmek amacıyla %0, %5, %10 ve %20 olmak üzere dört farklı katkı oranı ile film üretimi yapılmıştır. Fotokatalitik aktivitenin belirlenmesi için dört saat boyunca metilen mavisi boyar maddesinin solar simülatör altında bozulmasının ölçümü yaklaşımı tercih edilmiştir. AZO ve ATO ALD ince filmlerin morfolojisinin incelenmesi amacıyla FESEM analizleri, kristal yapısının incelenmesi amacıyla XRD ve XPS analizleri, optik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla UV-Vis ve PL analizleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen filmler arasında tavlanmış %20 Al katkılı ZnO filmler (%20 AZO) en yüksek fotokatalitik aktiviteyi göstermiş, hemen ardından sadece ZnO (%0 AZO) kaplı filmler gelmiştir. %5 ve %10 Al katkılı ZnO filmler ise daha zayıf fotokatalitik etkinlik göstermiştir. Bu durum katkı oranının belirli bir değerin üzerine çıktıktan sonra AZO filmin bant yapısında değişimlere sebep olduğunu göstermektedir. ATO filmler içerisinde en yüksek fotokatalitik aktiviteyi tavlanmış olan yalnızca TiO2 kaplı film göstermiştir ve AlO2 katkısının TiO2 filmlerin fotokatalitik aktivitesi üzerinde pozitif etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, AZO and ATO films with different compositions were formed on the substrate material with high surface area by using the ALD method and the effects of different doped ratios and annealing on the photocatalytic activity were determined. Four different substrate materials (Si Wafer, Quartz, Cover Glass and Glass fabric) were used for the characterization and photocatalytic activity studies of the films. In order to determine the effect of the annealing process on the structure and performance of the produced film, two productions were made from each substrate and annealing was applied to one of them at 450 °C. In order to evaluate the effect of Al doped on the photocatalytic activity of ZnO and TiO2 ALD films, films were produced with four different doped ratios as 0%, 5%, 10% and 20%. In order to determine the photocatalytic activity, the approach of measuring the degradation of the methylene blue dyestuff under a solar simulator for four hours was preferred. The morphology of the AZO and ATO ALD thin films were analyzed with FESEM, XRD and XPS analyzes were performed to examine the crystal structure of the films, and UV-Vis and PL analyzes were performed to determine optical properties of the produced films. Among the produced films, the annealed 20% Al doped ZnO films showed the highest photocatalytic efficiency, only ZnO (0% AZO) coated films came right after that. 5% and 10% Al doped ZnO films showed weaker photocatalytic activity. This shows that after the doped ratio exceeds a certain value, it causes changes in the band structure of the AZO film. Only (annealed) TiO2 coated films showed the highest photocatalytic activity among ATO films. It was also determined that the doped of AlO2 did not have a positive effect on the photocatalytic activity of TiO2 films.
Benzer Tezler
- İnce film kaplama yöntemleriyle radar soğurucu tekstil malzemelerinin tasarlanması ve üretilmesi
Design and manifacture of radar absorber textile materials by thin-film coating methods
ŞEYMA ATICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOptik ve Fotonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENES YİĞİT
- Investigation of photocatalytic activities of metal oxide ALD thin films
Metal oksit ALD filmlerin fotokatalitik aktivitelerininincelenmesi
SHAFIQUL ISLAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mühendislik BilimleriBursa Uludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL İBRAHİM AKYILDIZ
- Antibakteriyel uygulamalar için pamuk kumaşlarda atomik katman biriktirme ile ag nanoparçacıkların fotodepozisyonu
Photodeposition of AG nanoparticles on cotton fabrics enabled by atomic layer deposition for antibacterial applications
BÜŞRA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriBursa Uludağ ÜniversitesiBiyomalzemeler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL İBRAHİM AKYILDIZ
- ALD yöntemi ile üretilen ZnO ince filmlerinin mikroyapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
The examination of microstructural, electrical and optical properties of ZnO thin films coated by ALD method
MURAT MUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ATEŞ
- Atomic layer deposition of III-nitrides and metal oxides; their application in area selective ALD
III-nitratların ve metal oksitlerin atomik katman kaplamısı; bunların alan seçici ALD'deki uygulamaları
ALI HAIDER
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. AYKUTLU DANA
DR. NECMİ BIYIKLI