Study of zinc anodization to understand the structure, chemistry, and growth dynamics of size-controlled zinc-based nanowires
Çinko bazlı boyut kontrollü nanotellerin yapısının, kimyasının ve büyüme dinamiklerinin anlaşılmasına yönelik çinko anodizasyonunun incelenmesi
- Tez No: 974604
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BATUR ERCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çinko anodizasyonu, çoğunlukla ZnO'ya dönüştürülmesi amaçlanan çinko bazlı nanotellerin diziler halinde büyütülmesi amacıyla çalışılmış olan bir prosesdir. Literatürde üretilen nanoteller bu dönüşüm öncesinde karakterize edilmiş olsa da, kimyaları ve kristal yapılarının belirlenmemiş olması önemli bir eksikliktir. Ayrıca, nanotellerin boyutlarını kontrol etmek için optimize edilmiş anodizasyon parametreleri daha önce raporlanmamıştır. Bu elektrokimyasal tekniğin mühendislik uygulamalarında kullanılabilmesi için sistem gerekli optimizasyonları mümkün kılacak seviyede tanımlanmalıdır. Bunun için, nanotellerin büyümesini sağlayan elektrokimyasal sürecin net bir şekilde anlaşılması ve oluşan malzemenin kristal yapısının tanımlanması gerekmektedir. Gerçekleştirilen X-ışını kırınımı (XRD) analizi, daha önce indekslenmemiş çinko bazlı fazın, hidrozinkit gibi karakterize edilmiş katmanlı fazlardan farklı, katmanlı bir çinko hidroksit karbonat varyantı olduğunu göstermektedir. Bu fazdaki karbonat gruplarının bağlanma ortamları ile stokiyometrik hidrozinkitteki bağlanma ortamları arasındaki farklılıklar, karşılaştırmalı olarak Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile incelenmiştir. Ayrıca, nanotel büyüme aşamaları, ardışık zaman aralıklarında gerçekleştirilen taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülemeleriyle açıklanmış ve çekirdeklenme ile büyüme aşamalarında kaydedilen akım-zaman geçiş analizleriyle desteklenmiştir. Son olarak, nanotellerin boyutları ile elektrolit konsantrasyonu ve uygulanan potansiyel farkı arasındaki ilişki ortaya konulmuştur. Bu iki parametre arasındaki etkileşim kullanılarak nanotellerin çapı üzerinde kontrol sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Anodization of zinc has been investigated as a method for growing zinc-based nanowire arrays, primarily intended for subsequent conversion to ZnO. While previous studies have characterized such nanowires before conversion, their precise chemistry and crystalline structure remained unidentified, and optimized parameters for controlling their size had not been reported. Addressing these gaps requires both structural identification and a deeper understanding of the growth process, since practical application of the zinc-based nanowire arrays depends on the ability to engineer them with precision. In this thesis, the crystalline structure of the nanowires was determined through X-ray diffraction (XRD) analysis, revealing that the previously unindexed zinc-based phase is a layered zinc hydroxide carbonate variant, distinct from well-characterized layered phases such as hydrozincite. Differences in the bonding environments of carbonate groups in this phase, compared to those in stoichiometric hydrozincite, were examined using comparative Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, the growth stages of the nanowires were further elucidated through sequential-time scanning electron microscopy (SEM) imaging, supported by analysis of current–time transients recorded during nucleation and growth phases. Finally, the relationship between nanowire dimensions, electrolyte concentration, and applied potential difference was established, demonstrating that nanowire diameter can be controlled by tuning the interplay between electrolyte concentration and applied potential.
Benzer Tezler
- Sprey atomizasyon destekli indüktif plazma yöntemiyle oksit ve oksit-dışı nanopartikül üretimi
Production of oxide and non-oxide nanoparticles via the method of spray atomization assisted inductive plasma
ABDULLAH SELİM PARLAKYİĞİT
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Çinkonun anodizasyonu ile atık çözeltiden elde edilen çinko oksit nanopartiküllerinin antimikrobiyal ve yara iyileştirme özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the antimicrobial and wound healing properties of zinc oxide nanoparticles recovered from anodization waste solution
AYŞE GÜL ÇATALBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
MikrobiyolojiMersin ÜniversitesiFarmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLİN DÖĞEN
DOÇ. DR. DERYA YETKİN
- Seçici lazerle ergitme yöntemi (SLM) ile üretilen implantlarda kaplama ile korozyon dayanımının araştırılması
Investigation of corrosion resistance by coating on implants manufactured by selective laser melting method (SLM)
DEMET ÖZAYDIN GÜNDÜZ
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
- P-galyum arsenür (GaAs)/anodik izolasyon filmlerin arayüzey özelliklerinin incelenmesi
Investigation of interface properties in p-gallium arsenide (GaAs)/anodic insulator films
HAYRETTİN YÜZER
- Gözenekli silikon taşıyıcılar üzerinde ZnO nanoyapıların büyütülmesi ve karakterizasyonu
Growth and characterization of ZnO nanostructures on porous si̇li̇con substrate
GÜLŞAH AYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiEge ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN UTLU