مطالعه اثر شرایط و پارامترهای اکسیداسیون آندی چندمرحله ای بر روی هندسه، مشخصه های سطحی و مورفولوژیکی آرایه نانولوله های اکسید تیتانیم
Titanyum Oksit Nanotüp Dizisinin Geometrisi, Yüzey ve Morfolojik Özelliklerine Çok Aşamalı Anot Oksidasyonun Etkisinin İncelenmesı
- Tez No: 877680
- Danışmanlar: PROF. DR. FARZAD NASIRPOURI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Farsça
- Üniversite: Azerbaıjan Technıcal Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nanoteknolojinin gelişimi, son derece düzenli nano-boşluklu yapıya ve yüksek yüzey-hacim oranına ve boyuta bağlı özelliklere sahip nanotüp oluşturmayı mümkün kılar. Bu bağlamda, yüksek düzeyde düzenlenmiş titanyum oksit nanotüp dizileri, çok aşamalı bir anot oksidasyon işlemiyle üretilebilir. Bu araştırmanın ilk bölümü, titanium alt tabakası üzerine mekanik parlatma ve elektropolisaj işlemlerinin birinci aşamada üretilen nanotüplerin düzenine etkisini incelemektedir. Parlatılmış titanyum yüzeylerinin pürüzlülüğü iki farklı yöntemle atomic force mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Sonuçlar, mekanik parlatma ve elektropolisaj işlemlerinin yüzeyde düşük derinlikte ancak geniş çukurlar oluşturduğunu göstermektedir; bu çukurlar nanotüplerin yüzey düzgünlüğünü ve düzenini etkilemektedir. Ancak, elektropolisaj edilmiş titanyum yüzeyinde oluşan nanotüpler, homojenlik ve yüksek düzenlilik gösterirler. Ayrıca, birinci aşamadaki anodizasyon sonuçları, 0 ve 30 derece sıcaklıkta sentezlenen nanotüpler üzerinde, 0 derece sıcaklıkta sentezlenen nanotüplerde, nispeten kalın bir oksit tabakasının varlığını göstermektedir; bu tabakanın oluşum nedeni ise 0 derece sıcaklıkta iyon iletkenliğinin azalmasıdır. Birinci bölümün sonunda, anodize edilmiş ve ardından ısıtılmış nanotüplerin faz bileşimi, X-ışını saçılma analizi ile incelenmiştir. X-ışını saçılma sonuçları, titanyum oksit nanotüplerinin anodizasyon sonrası amorf olduğunu göstermektedir. 450 derecede nanotüplerin ısıl işlem görmesi sonucunda kristal fazda anatas görülmüş, 750 derecede ise anatas ve rutil fazları birlikte bulunmuştur. Bu çalışmanın ikinci bölümünde, titanyumun iki aşamalı anodizasyon yöntemiyle yüksek düzeyde düzenli titanyum oksit nanotüpleri üretilmiştir, ve ilk anodizasyonun süresi ile anodizasyon sıcaklığının nanotüplerin yüzey pürüzlülüğü ve düzeni üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sonuçlar, ilk anodizasyon süresinin artmasıyla birlikte, ikinci anodizasyonun sonucunda elde edilen nanotüplerin yüzey pürüzlülüğünün azaldığını ve düzeninin arttığını göstermektedir. Ayrıca, ikinci anodizasyonla elde edilen nanotüplerin, anodizasyon işlemi 30 derecede gerçekleştirildiğinde (hem birinci hem de ikinci anodizasyon için aynı sıcaklık kullanılmıştır), 0 derece sıcaklıkta gerçekleştirilen anodizasyona göre daha fazla düzen sahip olduğu gözlemlenmiştir. İkinci bölümün sonunda, amorf ve ısıl işlem görmüş nanotüplerin optik özellikleri incelenmiş ve düzenlenmenin ve ısıl işlemin sıcaklığının optik bant aralığı üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Sonuçlara göre, düzensiz ve düzenli nanotüplerde, düzenin artmasıyla birlikte optik bant aralığı azaldığı gözlemlenmiştir. Çünkü düzen arttıkça yüzey-hacim oranı artar ve elektron transferi hızlanır. 450 ve 750 dereceye ısıtılmış örneklerde, ısıl işlem sıcaklığının artmasıyla bant aralığı azalır. Çünkü ısıl işlem sıcaklığının artmasıyla daha az bant aralığa sahip olan rutil kristal fazı oluşur.
Özet (Çeviri)
Advancement in nanotechnology have facilitated the development of highly ordered nanoporous and nanotubular structured materials with a very high surface-to-volume ratio and size dependent properties. So highly ordered TiO₂ nanotube arrays can be produced by multi-step anodizing process. In this study, firstly, the effect of both the mechanical polishing and electropolishing of Titanium are investigated on ordering of TiO₂ nanotube arrays. Surface roughness of both polished surfaces are evaluated by AFM. The results showed that although both polished surface have close roughness, wide and shallow trenches exist on mechanical polished surface that these trenches leads to producing of non-uniform TiO₂ nanotube arrays. On the contrary, anodic oxidation of Ti after electropolishing produces the most homogeneous TiO₂ nanotubes with a high ordering degree across surface. Also, result of first-step anodizing at two different temperature 0 and 30 °C showed that, the thick oxide layer was formed on top of TiO₂ nanotube arrays. As a result, lower current at 0 °C causes formation of these oxide layers. At the last of first part, crystallinity of as-prepared and annealed TiO₂ nanotubes were investigated by XRD. The results of XRD diffractions showed that, as-prepared TiO₂ nanotubes are amorphous. Also, the annealed TiO₂ nanotubes at 450 °C show anatase phase and the annealed TiO₂ nanotubes at 750 °C show both of the anatase and rutile phases. The second part of this study that correspond to two-step anodizing of Ti, high ordered TiO₂ nanotube arrays were produced by two-step anodization, and then the effect of first-step anodization time and temperature both first and two step anodization are studied on top surface roughness and ordering of TiO₂ nanotubes. As a result, increasing of first-step anodization time cause decreasing of surface roughness of nanotubes after second-step anodization. Also, ordering degree of nanotubes increase across the surface. With comparing of ordering at different anodization temperature like 0 and 30 °C, High ordered TiO₂ nanotubes have higher ordering at 30 °C. At the last of second part, optical properties of amorphous and annealed nanotubes are investigated and the effect of ordering and annealed temperature are studied. The results showed that, increasing of ordering cause decreasing in optical band gap. Also increasing of annealed temperature leads to decreasing in optical band gap cause to increasing of rutile phase.
Benzer Tezler
- عنوان پایان نامهسینما و جامعه: بازتاب جنگ در سینماي ایران
Sinema ve toplum: İran sinemasında savaşın yansıması
SEPİDEH HEIRANPOUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
İletişim BilimleriTehran Unıversıty Of ArtSinema Televizyon Ana Bilim Dalı
DR. AZAM RAVEDRAD
- مطالعه برهمکنش نانوذرات با سلول انسانی در تراشۀ میکروفلوئیدی
Study of the Interaction of Nanoparticles with Human Cells in MicrofluidicChip
ESRA ERMİŞ
Yüksek Lisans
Arapça
1983
GenetikShahıd Beheshtı UnıversıtyDR. ZEİNAB BAGHERİ
DR. HAMİDEH EHTESABİ
PROF. DR. HAMİD LATİFİ
- مطالعه ، بررسی و سنتز 7-ACT و 7-TDA دو حد واسط آنتی بیوتیکهای سفالوسپورینی سفتریاکسون و سفازولین ، سنـتـز حد واسـط جدید سـفـالوسـپورینی و معرفی روش جدید برای سنتز این ترکیبات
Seftriakson ve Sefazolin adlı sefalosporin grubuna ait iki antibiyotiğin, 7-ACT ve 7-TDA olarak adlandırılan intermediate ara maddelerinin çalışması, incelenmesi ve sentezi
MOHAMMAD RAZZAGHİ KALEJAHİ
- مطالعه عددی انتقال حرارت بر روی کلکتورهای خورشیدی سهموی خطی با لوله تخلیه ای
Gunes koleltorlerinde dogrusal parabolik isi transferinin sayisal incelemesi
OMID KARIMI SADAGHIANI
Yüksek Lisans
Farsça
2011
EnerjiUrmıa UnıversıtyMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYED MEHDI PESTEEI