Geri Dön

Platin nanotüp üretimi, karakterizasyonu ve gaz algılama özelliklerinin incelenmesi

Investigation of platin nanotubes production, characterization and gas detection properties

  1. Tez No: 801495
  2. Yazar: ZEYNEP BOYRAZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. NECMETTİN KILINÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İnönü Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 69

Özet

Platin (Pt), iyi bir korozyon direnci ve katalitik ve elektriksel özellikleri sayesinde kimya, petrokimya, ilaç, elektronik ve otomotiv endüstrileri gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlamıştır. Ayrıca Pt tabanlı malzemeler son zamanlarda biyosensör, kimyasal sensör ve hidrojen gaz sensörü uygulamalarında oldukça ilgi görmektedir. Pahalı bir metal olan Pt' nin hızla yükselen fiyatı, teknolojik uygulamalarda kullanımında büyük bir sorun teşkil etmektedir. Bu nedenle, en son çalışmalar, üstün özelliklere sahip metallerden yararlanmak için şekil, kompozisyon ve geometrik konfigürasyonlar açısından tasarlanan nanoyapılı Pt bazlı malzemelerin yapımına odaklanmıştır. Bunlar arasında, dar gözenek boyutlarına ve yüksek derecede düzenli ağlara sahip gözenekli nanoyapılar, çok çeşitli katalitik uygulamalar için özellikle ilgi çekicidir. Bu çalışmada Pt nanotüpler elde edilerek hidrojen gaz sensörü ölçümleri, XRD, EDX, duyarlılık- zaman ve direnç –zaman ölçümleri incelenmiştir. Bu deney iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada ZnO nanoçubuk kalıplar cam altlıklar üzerine hidrotermal yöntemle oluşturulmuştur. Bu nanoçubuklar üzerine saçtırma (sputter) yöntemiyle farklı kalınlıklarda Pt ince film kaplanmıştır. İkinci aşamasında ise oluşturulan ZnO nanoçubuk kalıplar üzerindeki Pt ince filmler, HCl yardımıyla ZnO' dan uzaklaştırılarak Pt nanotüp elde edilmiştir. Elde edilen Pt nanotüplerin elektriksel iletkenliği, kristal yapıları, duyarlılıkları ve hidrojen gaz sensörü ölçümleri yapılmıştır. Aynı zamanda elde edilen Pt nanotüplerin ise SEM ve FESEM görüntüleri alınmıştır. Elde edilen Pt nanotüplerin yapısal karakterizasyonlarından bölgesel tüpler elde edilmesine rağmen çoğunlukla poroz yapıda olduğu görülmüştür. Üretilen Pt nanotüplerin kristal yapısı (111) yönelimine sahip yüzey merkezli kübik (FCC) kristal yapıdadır. Deneyler sırasında 20 nm ve 50 nm boyutunda olmak üzere farklı boyutlarda kaplamalar yapılmış ve daha ince yapıdaki Pt nanotüplerin hidrojen duyarlılığının daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Üretilen Pt nanotüp sensörlerin hidrojen algılama mekanizması yüzey elektronlarının saçılması olgusuyla açıklanabilir. Pt nanotüp sensörün duyarlılığın hidrojen konsantrasyonu arttıkça arttığı gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar Pt nanotüp sensörlerin hidrojen sızıntı uygulama alanlarında kullanılabileceğini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Platinum (Pt) has made it widely used in fields such as chemical, petrochemical, pharmaceutical, electronic and automotive industries, thanks to its good corrosion resistance and catalytic and electrical properties. In addition, Pt-based materials have recently attracted a lot of attention in biosensors, chemical sensors and hydrogen gas sensor applications. The rapidly rising price of Pt, an expensive metal, poses a major problem in its use in technological applications. Therefore, the most recent work has focused on the construction of nanostructured Pt-based materials designed in terms of shape, composition and geometric configurations to take advantage of metals with superior properties. Among them, porous nanostructures with narrow pore sizes and highly ordered networks are of particular interest for a wide variety of catalytic applications. In this study, hydrogen gas sensor measurements, XRD, EDX, sensitivity-time and resistance-time measurements were investigated by obtaining Pt nanotubes. This experiment consists of two stages. In the first stage, ZnO nanorod molds were formed on glass substrates by hydrothermal method. Pt thin film of different thicknesses was coated on these nanorods by sputtering method. In the second step, Pt thin films on the formed ZnO nanorod molds were removed from ZnO with the help of HCl and Pt nanotubes were obtained. The electrical conductivity, crystal structures, sensitivities and hydrogen gas sensor measurements of the obtained Pt nanotubes were made. At the same time, SEM and FESEM images of the obtained Pt nanotubes were taken. Although regional tubes were obtained from the structural characterizations of the obtained Pt nanotubes, it was observed that they were mostly in porous structure. The crystal structure of the produced Pt nanotubes is face-centered cubic (FCC) crystal structure with (111) orientation. During the experiments, coatings of different sizes, 20 nm and 50 nm, were made and it was observed that the hydrogen sensitivity of thinner Pt nanotubes was higher. The hydrogen detection mechanism of the produced Pt nanotube sensors can be explained by the phenomenon of scattering of surface electrons. It has been observed that the sensitivity of the Pt nanotube sensor increases as the hydrogen concentration increases. These results showed that Pt nanotube sensors can be used in hydrogen leakage application areas.

Benzer Tezler

  1. Nikelalüminat (NiO/Al2O3) nanopartiküllerinin üretimi

    Production of NiO/Al2O3 nanocomposite particles

    TUNÇAĞ CİHANGİR ŞEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN

  2. Farklı destek malzemeleri ile hazırlanmış kobalt fitalosiyanin katalizörünün üretimi karakterizasyonu ve pem yakıt pili performansının incelenmesi

    Production characterization and the proton exchange membrane fuel cell performance analyses of cobalt phthalocyanine catalyst prepared with different support materials

    SÜMEYYE DURSUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMİZ GÜLTEKİN AKAY

    DOÇ. DR. MEHMET SÜHA YAZICI

  3. Titanyum dioksit nanotüp kaplı mikropürüzlü yüzeylerde mezenkimal kök hücre aktivitesinin değerlendirilmesi

    Evaluation of mesenchymal stem cell activity on microrough nanotubular titanium dioxide surfaces

    MUSTAFA RAMAZANOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Biyoteknolojiİstanbul Üniversitesi

    Ağız, Diş, Çene Hastalıkları ve Cerrahisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN GÜMRÜ

  4. Novel cochlear electrode array development using microfabrication techniques

    Mikrofabrikasyon teknikleri kullanılarak yenilikçi koklear elektrot dizini geliştirilmesi

    GÜLÇİN ŞEFİYE AŞKIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİLSAY SÜMER

  5. Nano gözenekli Pt ve Pt alaşımlarının üretimi, elektronik ve gaz algılama özelliklerinin incelenmesi

    Production of nanoporous Pt and Pt alloys and investigation of their electronic and gas sensing properties

    MELİKE ŞENER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NECMETTİN KILINÇ