Hidrotermal yöntem ile üretilmiş bor katkılı ZnO nanomalzemelerin yapısal ve optik özelliklerinin araştırılması
Investigation of structural and optical properties of boron doped ZnO nanomaterials produced by hydrothermal method
- Tez No: 885354
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİDA KATI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu tez çalışmasında, hidrotermal yöntem kullanılarak sentezlenen Bor (B) katkılı çinko oksit (ZnO) nanomalzemelerin yapısal ve optik özellikleri araştırılmıştır. ZnO'nun geniş bant aralığı, yüksek ısı iletkenliği ve yüksek eksiton bağlanma enerjisi gibi özellikleri, bu malzemenin optoelektronik cihazlar, sensörler ve fotokatalitik uygulamalarda yaygın kullanımını sağlamaktadır. Bu tezde B katkısının, ZnO'nun özelliklerini iyileştirmek ve yeni fonksiyonel özellikler kazandırmak amacıyla kullanılması hedeflenmiştir. Tezin hipotezleri, B katkısının ZnO'nun kristal yapısını, morfolojisini ve optik özelliklerini olumlu yönde etkileyeceğini öne sürmektedir. Bu kapsamda, hidrotermal yöntemle farklı konsantrasyon oranlarında B katkısı içeren ZnO nanomalzemeler sentezlenmiştir. Sentez işleminde, katkısız ZnO yanı sıra farklı ağırlık yüzdelerinde (%1, %2 ve %5) B içerik oranlarıyla karıştırılan ZnO nanomalzemeler üretilmiştir. Çalışmada X-ışını difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Ultraviyole-Görünür Spektroskopi (UV-Vis) gibi ileri karakterizasyon teknikleri kullanılarak, sentezlenen bu malzemelerin yapısal ve optik özellikleri incelenmiştir. XRD analizleri, B katkısının ZnO'nun kristal yapısında önemli değişikliklere yol açmadığını, ancak kristal boyutunu ve kafes parametrelerini etkilediğini göstermiştir. SEM görüntüleri, bor katkısının ZnO'nun yüzey morfolojisini değiştirdiğini ortaya koymuştur. UV-Vis spektroskopisi sonuçları ise bor katkısının ZnO'nun yasak enerji aralığını 3,21 eV değerlerine düşürdüğü gözlenmiştir. Bulgular, B katkılı ZnO nanomalzemelerin güneş hücreleri, fotodetektörler ve diğer optoelektronik cihazlar için potansiyel olarak kullanılabilir olduğunu göstermektedir. Çalışmanın sonuçları, B katkısının ZnO'nun performansını ve fonksiyonel özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the structural and optical properties of Boron (B) doped zinc oxide (ZnO) nanomaterials synthesized using the hydrothermal method were investigated. ZnO's properties such as wide bandgap, high thermal conductivity, and high exciton binding energy enable its widespread use in optoelectronic devices, sensors, and photocatalytic applications. This thesis aimed to utilize B doping to enhance ZnO's properties and impart new functional characteristics. The hypotheses of the thesis propose that B doping will positively affect the crystal structure, morphology, and optical properties of ZnO. In this context, ZnO nanomaterials with various B doping concentration ratios were synthesized using the hydrothermal method. During the synthesis process, undoped ZnO and ZnO nanomaterials mixed with different weight percentages (1%, 2%, and 5%) of B content were produced. Advanced characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and Ultraviolet–visible (UV-Vis) spectroscopy were employed to examine the structural and optical properties of these synthesized materials. XRD analyses revealed that B doping did not cause significant changes in the crystal structure of ZnO but affected the crystal size and lattice parameters. SEM images demonstrated that boron doping altered the surface morphology of ZnO. UV-Vis spectroscopy results showed that boron doping reduced ZnO's bandgap to 3.21 eV. The findings indicate that B-doped ZnO nanomaterials have potential applications in solar cells, photodetectors, and other optoelectronic devices. The results of the study demonstrate that B doping can significantly improve the performance and functional properties of ZnO.
Benzer Tezler
- Hidrotermal yöntemle üretilen indirgenmiş grafen oksit/bor katkılı ZnO kompozit maddesinin süper kondansatör performansı
Hydrothermal method generated reduced graphene oxide/boron doped ZnO composite of super capacitor performance
AYÇA TANRIVERDİ
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT ALVER
YRD. DOÇ. DR. SÜLEYMAN KERLİ
- Bor-flor katkılı ZnO ince film ve parçacıkların üretimi, fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Fabrication and physical properties of bor-fluorine doped ZnO particles and thin films
SÜLEYMAN KERLİ
Doktora
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT ALVER
- Farklı uygulama alanları için nano boyutta bor esaslı malzemelerin sentez ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of boron based nano-sized materials for different application areas
CANSU NOBERİ
Doktora
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ KAYA
- Hidrotermal yöntemle lantan borat sentezi
Synthesis of lanthanum borate by hydrothermal method
SEVGİ ARGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMEK DERUN
- B2O3 katkısının sentetik volastonit üretimi üzerine etkilerinin araştırılması
Researching the effects of B2O3 addition on synthetic vollastonite production
MURADİYE AĞAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Seramik MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KARTAL