Research and development of functional nanostructured metal oxide gas sensors for toxic industrial chemicals and environment pollutant gases
Zehirli endüstriyel kimyasallar ve çevre kirletici gazlar için fonksiyonel nano yapılı metal oksit gaz sensörlerinin araştırılması ve geliştirilmesi
- Tez No: 926232
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERKAN BÜYÜKKÖSE, PROF. DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Uçucu organik bileşikler (VOCs), insan sağlığına ve çevreye olan zararlı etkileri en iyi bilinen kirleticilerdendir. Uçucu organik bileşiklerin yüksek doğrulukla tespit edilmesi Birleşmiş Milletler Sürdürülebilir Kalkınma Planı'nda yer alan“Hedef 13: İklim değişikliği ve etkileriyle mücadele için acil eyleme geçin”hedefine ulaşmak için önemli bir kilometre taşıdır. Günümüzde kullanımı kolay, uygun maliyetli ve güvenilir sensör sistemlerinin tasarım ve üretim faaliyetleri, ülkelerin ileri teknoloji platformlara geçiş sürecinde rol oynamaktadır ve bu faaliyetler önemli yatırımlarla desteklenmektedir. En genel tanımıyla bir sensör cihazı, algılama katmanı ve dönüştürücü bileşen olmak üzere iki ana bileşenden meydana gelir. Algılama katmanı hedef gazı algılayarak bir değişim gösterir ve bu değişim dönüştürücü bileşen tarafından anlamlı bir sinyale dönüştürülür. Uzun yıllardır, hedef bir gazın tespiti söz konusu olduğunda, gaz kromatografisi, elektrokimyasal, optik vb. gibi farklı algılama teknolojileri kullanılmıştır. Her sensör tipi için uygulama alanı açısından çeşitli avantajlar ve dezavantajlar vardır. Tüm sensör tipleri arasında, kütle duyarlı ve kemirezistif tip gaz sensörleri, kompakt yapıları, düşük maliyetleri, geniş yelpazede gazlara yüksek tepki vermeleri ve uzaktan algılama uygulamalarına uyumlulukları gibi bazı özellikleriyle ilgi uyandırmıştır. Bu tez kapsamında, milyonda parçacıktan (ppm) milyarda parçacığa (ppb) kadar geniş bir konsantrasyon aralığında uçucu organik bileşik kirleticilerin tespiti için yarı iletken metal oksit temelli kemirezistif ve yüzey akustik dalga (SAW) gaz sensörleri üretilmiştir. Sensörlerin üretimi için hidrotermal, RF magnetron saçtırma, termal buharlaştırma ve mikro-elektro mekanik sistem (MEMS) üretim teknikleri vb. gibi çeşitli yöntemler kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Volatile organic compounds (VOCs) are one of the well-known pollutants that have harmful effects on human health and the environment. The detection of the VOCs with high accuracy is a key milestone to obtain the target in the United Nations Sustainable Development Plan including“Goal 13: Take urgent action to combat climate change and its impacts”. Today, the design and fabrication activity of easy-to-use, cost-efficient, and reliable sensor systems are the most critical components of countries for the transition to cutting-edge platforms, and these activities are supported by significant investments. In general, a sensor device consists of two main components such as a sensing layer and a transducer platform. The sensing layer detects the target gas and shows a difference, and this difference is converted to a meaningful signal by the transducer component. For many years, when it is a matter of the detection of a target gas, different sensing technologies have been used such as gas chromatography, electrochemical, optical, etc. There are various advantages and disadvantages for each sensor type regarding the application area. Among all sensor types, mass sensitive and chemiresistive type gas sensors have inspired interest with some specifications such as their compact structure, low costs, high response to a wide range of gases, and compatibility for remote sensing applications. In this thesis, semiconductor metal oxide based chemiresistive and surface acoustic wave (SAW) gas sensors were fabricated for the detection of the volatile organic compounds pollutants at a wide concentration regime from particle per million (ppm) to particle per billion (ppb). To fabricate sensors, various methods such as hydrothermal, RF magnetron sputtering, thermal evaporation, and micro-electromechanical system (MEMS) fabrication techniques, etc. were performed.
Benzer Tezler
- Grafen oksit/metal organik kafes (MOF) hibrit membranların geliştirilmesi ve su arıtımında kullanılması
Development of graphene oxide/metal organic framework (MOF) hybrid membranes and their usage in water treatment
GÜLCİHAN ÖZDEM
- Development of metal and metal oxide nanoparticles and investigation of their potential applications
Metal ve metal oksit nanoparçacıkların geliştirilmesi ve potansiyel uygulama alanlarının incelenmesi
ÖZGE ÇAVUŞLAR
Doktora
İngilizce
2019
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAVVA YAĞCI ACAR
- Fonksiyonel tekstiller geliştirmek amacıyla metal oksit nanoyapıların sentezlenmesi ve kumaşlara uygulanması
Synthesis of metal oxide nanostructures and application to fabric surfaces towards development of functional textiles
MERVE KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Patojenlerin tutulması ve yok edilmesini sağlayan medikal maskelerin geliştirilmesi
Development of medical masks that ensure the retention and destruction of pathogens
BETÜL ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikBaşkent ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ TANSEL UYAR