Asetil aseton miktarının ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği ile corning alttaşlar üzerine üretilmiş tio2 filmlerin fiziksel özelliklerine etkisi
Effect of acetylacetone amount on physical properties of tio2 films produced on corning glass substrates by ultrasonic spray pyrolysis
- Tez No: 964717
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERYEM POLAT GÖNÜLLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Nüfus yoğunluğu, sanayileşme ve plansız atık yönetimi gibi sebeplerle kirlenerek kullanılamaz hâle gelen su kaynaklarının temizliği bugün için problem, gelecek için ise ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Bu çalışmada, kirli suların temizlenmesinde kullanılan malzemelerden biri olan yarı iletken ince filmlerin, üretimi, genel özellikleri ve su kirliliklerini temizleme potansiyelini ortaya koyan fotokatalitik aktivitesi incelenmektedir. Ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği (UKPT) kullanılarak, 450 °C'ye ısıtılmış Corning alttaşlar üzerine titanyum dioksit biriktirilmesiyle ince filmler üretilmiştir. Üretimde kullanılan solüsyonun içeriğinde, titanyum izopropoksit, asetil aseton ve etanol bulunmaktadır. Titanyum izopropoksit ile asetil aseton oranının 1:1, 1:2, 1:3 ve 1:4 olduğu 4 farklı ince film üretilerek, asetil asetonun ince filmler üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Bu ince filmlerin, XRD, Raman, FE-SEM, EDS ve AFM teknikleri kullanılarak yapısal, morfolojik ve elemental analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, filmlerin soğurma, geçirgenlik ve optik bant aralığı gibi optik özellikleri UV-Vis spektrofotometre kullanılarak incelenmiştir. Yapısal analizler neticesinde üretim koşullarında (101) anataz fazında kristalleşmenin gözlendiği 1:1 oranındaki filmin özelliklerinin daha kapsamlı incelenmesi kararlaştırılmıştır. Bu sebeple, 1:1 oranındaki ince film 500, 600, 700, 800, 900 ve 1000 °C'lerde ısıl işleme tabi tutulmuştur. Bu sıcaklıklarda ısıl işlem görmüş olan ince filmlerin yapısal analizlerinde, 800 °C'den sonra anataz fazından rutil fazına geçiş belirlenmiştir. 1:1 oranındaki film ve ısıl işlem görmüş filmlerin fotokatalitik aktivitesini incelemek için, morfolojik görüntülemeler ve optik analizlere ek olarak, bu filmlere fotokataliz deneyi yapılmıştır. Titanyum dioksit ince filmler, UV ışık altında, metilen mavisi içeren bir kirlilik çözeltisinin içinde bekletildikten sonra çözeltinin zamana bağlı soğurma spektrumları alınmıştır. Elde edilen verilerden 900 °C'de ısıl işlem görmüş, çift fazlı (anataz ve rutil) bir yapı ve 3,02 eV'lik optik bant aralığına sahip olan filmin, %73,2'lik bozunma değeriyle birlikte metilen mavisi çözeltisini en iyi seviyede temizleme potansiyeline sahip olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The degradation of water resources which get polluted and unusable due to reasons such as population density, industrialization and unplanned waste management is problem today and a potential serious threat for the future. In this study, one of the materials, which is used as degradation of polluted water, semiconductor thin films' production, characteristics and photocatalytic activity ability that showing potential of degradation of the water pollution are examined. Titanium dioxide thin films were deposited on Corning glass substrate at 450 °C with using ultrasonic spray pyrolysis deposition (USPD) technique. The solution, which was used in production, includes titanium isopropoxide, acetylacetone and ethanol. Thin films were produced with a titanium isopropoxide to acetylacetone ratio of 1:1, 1:2, 1:3 and 1:4. Effect of the amount of acetylacetone was investigated on thin films. Structural, morphological and elemental features of produced thin films were analyzed with using XRD, Raman, FE-SEM, EDS and AFM techniques. Additively, optical features of thin films such as absorbance, transmittance and optical band gap were investigated with using UV-Vis spectrophotometer. As a result of structural analysis, it was decided to examine the properties of the 1:1 ratio film in which crystallization in the anatase phase (101) was observed under production conditions in a more comprehensive manner. Therefore, 1:1 ratio product was annealed at 500, 600, 700, 800, 900 and 1000 °C, respectively. The structural analyzes of heat treated thin films at these temperatures show that phase transformation anatase to rutile after 800 °C. To investigate the photocatalytic activity of 1:1 ratio and annealed thin films, photocatalysis experiment were performed on these films in addition to morphological and optical analyses. After the titanium dioxide thin films were kept in a pollution solution which includes methylene blue as a pollution, under UV light, the time dependent absorption spectra of the solution were read. End of the experiment, the 900 °C heat treated thin film, which has a dual phase (anatase and rutile) structure and 3.02 eV optical bandgap, reached the best degradation potential on methylene blue solution with a degradation value of 73.2%.
Benzer Tezler
- Türkiye' de Lamiaceae (Labiatae) familyasına ait baharat veya çeşni olarak kullanılan bazı bitkilerin fenolik bileşenleri ile antioksidan ve antimikrobiyal etkilerinin belirlenmesi
Determination of phenolic components, antioxidant and antibacterial effects of some plants used herb or condiment belonging to Lamiacea (Labiatea) family in Turkey
GÜLCAN ÖZKAN
Doktora
Türkçe
2007
Gıda MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUSA ÖZCAN
- Substitue fluoren bileşiklerinin oksidasyonu ve 1,3-dipolar katılma reaksiyonları
Oxidation of sustituted fluorene compounds and 1,3-dipolar addition reactions
HÜLYA DEMİRHAN
- Modifiye doğal zeolit (klinoptilolit) kullanılarak hazırlanan heterojen katalizörlerin α-pinen izomerizasyon reaksiyonundaki katalitik aktivitelerinin araştırılması
Investigation of the catalytic activities of heterogeneous catalysts prepared by using modified natural zeolite-clinoptilolite in α-pinene isomerization reaction
İREM AKDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKERİM KARABAKAN
- Thermodynamic analysis of steam reforming and partial oxidation of acetic acid and acetone
Asetik asit ve asetonun su buharı reformlama ve oksidatif su buharı reformlama proseslerinin termodinamik analizi
BÜŞRA GONCA KIZILPELİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
PROF. DR. ŞEYMA AYDINOĞLU
- The effect of food processing on antioxidant capacity of purple carrot
Gıda prosesinin kara havucun antioksidan kapasitesi üzerine etkileri
SEZEN SÜZME
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK BOYACIOĞLU