Süper-hidrofilik kendini temizleyen nanokompozit TiO2 yapıların üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of super-hydrophilic self-cleaning nanocomposite TiO2 structures
- Tez No: 800310
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KAMURAN KARA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Titanyum dioksit (TiO2) geniş bant aralıklı yarıiletken bir malzemedir. Bununla birlikte mükemmel bir foto katalizördür. Ucuz, toksik olmayan bir malzeme olmasının yanında iyi bir kimyasal ve mekanik istikrarlılığı bulunmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı TiO2 malzemeler, günlük hayatımızda sık karşılaştığımız, sterilizasyonda, elektrokromik cihazlarda, gaz sensörlerinde, foto-voltaik panellerde, kendini temizleyen camlarda, çimento içerisinde, tekstil üzerinde ve daha birçok malzeme için konu olmuştur. Bu sebeplerden dolayı süper-hidrofilik ve kendini temizleyen yüzeyler oluşturmak birçok araştırma grubu tarafından çalışılmaktadır. Bununla birlikte sade TiO2 kaplama yapılara kıyasla polimer ve karbon içeren bileşiklerle katkılı TiO2 nanokompozit malzemeler daha hızlı kendini temizlemekte hem de süper-hidrofilik yapıya dönüşmektedirler. Bu bilgiler ışığında, bu çalışma içerisinde TiO2 nanokompozit yapılar sol-jel metoduyla elde edilmiş ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Deneysel süreçte, titanyum tetra izo propoksit (C12H28O4Ti) (TTIP), asetil aseton (CH3COCH) (AA) ve etanol sıvı maddeleri çözelti haline getirilip başlangıç malzemesi olarak kullanılmıştır. Karıştırma işleminden sonra katkı maddesi olarak polimer ve karbon içeren bileşenler eklenmiştir. Tüm çözeltiler manyetik karıştırıcılarda homojenlik elde edilene kadar karıştırılmıştır. Cam altlıklar, ultrasonik banyo ile standart temizlik işlemlerine uygun olarak temizlenmiştir ve çözeltiler SÜPER-HİDROFİLİK KENDİNİ TEMİZLEYEN NANOKOMPOZİT TiO2 YAPILARIN ÜRETİMİ ve KARAKTERİZASYONU xiii kullanılarak döndürme kaplama yöntemiyle cam alt tabanlar üzerine malzemeler kaplanmıştır. Üretilen nanokompozit kaplamaların yapısal, optiksel karakterizasonu, XRD, fotospektrometre, AFM ve temas açısı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerin sonunda, elde edilen ince filmlerın temas açıları ile hidrofilik özelliklerı belirlenmiştir ve süper-hidrofilik malzemelerın kendini temizleme mekanizmaları incelenmıştır.
Özet (Çeviri)
Titanium dioxide (TiO2) is a wide-bandgap semiconductor material, and it is an excellent photocatalyst. It is a cheap, non-toxic material and has good chemical and mechanical stability. Due to these properties, TiO2 materials have been the subject of many applications such as sterilization, electrochromic devices, gas sensors, photo-voltaic panels, self-cleaning glasses, cement, and textiles. TiO2-based super-hydrophilic and self-cleaning surfaces is being studied by many research groups. However, compared to plain TiO2 coating structures, TiO2 nanocomposite materials doped with polymer and carbon-containing compounds self-clean faster and turn into a super hydrophilic structure. In the light of this information, in this study TiO2 nanocomposite structures were obtained by sol-gel method and their characterization was carried out. In the experimental process, liquid materials of titanium isopropoxide (C12H28O4Ti) and acetyl acetone (CH3COCH) and ethanol were brought into solution and used as the starting material. After mixing process, polymer and carbon containing components were added as additives. All the solutions were mixed in the magnetic stirrers until homogeneity was obtained. The glass substrates were cleaned in accordance with standard cleaning procedures with an ultrasonic bath and coated as the thin films using the spin coating method. The characterization of the TiO2 nanocomposite coatings was carried out. At the end of the experiments, information about self-cleaning mechanisms was obtained by producing super-hydrophilic materials.
Benzer Tezler
- Mimari yapılar için çevre dostu kompozit malzemelerin geliştirilmesi
Development of eco-friendly composite materials for architectural structures
REYHAN KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilim ve TeknolojiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL ÇARBOĞA
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ZEHRA KOÇAK
- Transparan süperhidrofilik ormosil yüzeylerin sentezi, karakterizasyonu ve sualtı süperolefobik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of underwater superolephobic properties of transparent superhydrophilic ormosil surface
FATMA GÜLÇİN DURMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR CENGİZ
- Sol-gel yöntemi ile kaplanarak kendi kendini temizleyen yüzeylerin elde edilmesi ve karakterizasyonu
Sol-gel coating of self celaning glass surfaces and their characterization
TARIK BAZU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR ARABACI
- Sol-gel yöntemi ile tek adımda süperhidrofilik poli (hidroksi etil metakrilat) +tetraetoksilan kompozit malzeme sentezi
Fabrication of single step superhydrophilic poly (hydroxyethyl methacrylate) + tetraethoxysilane composite materials by sol-gel method
AYŞE SENEM TOPÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. UĞUR CENGİZ
- Photocatalytic oxidation of NOX over TiO2 containing cement based materials
Çimento esaslı malzemeleri içeren TiO2 ile NOX'un fotokatalitik oksitlenmesi
İBRAHİM BAYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ ÜNER