Katkılı çinko oksit nanoparçacıklaın elektriksel, optik ve fotokatalitik özelliklerinin incelenmesi
Proje no. 1224 · Durum: Kapanmış · 2016
Özet
KATKILI ÇİNKO OKSİT NANOPARÇACIKLARIN ELEKTRİKSEL, OPTİK VE FOTOKATALİTİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ İleri oksidasyon teknikleri arasında olan fotokatalitik oksidasyon, organik bileşiklerin parçalanmasında etkili bir yöntemdir. Yarıiletken yapıların safsızlık atomlarıyla katkılanarak, optik ve elektriksel davranışlarının değiştirilebileceği bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, azot ve bor elementleriyle katkılanan çinko oksit malzemesinin, yapısal, optik, elektriksel ve fotokatalitik özellikleri incelenmiştir. Katkısız ZnO ve %1-5 (B:ZnO ve N:ZnO) oranlarında azot ya da bor katkılanmış ZnO örnekler mekanokimyasal yöntemle sentezlenmiştir. Üretilen metal oksitler, X-ışını difraktometresi (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), UV-Vis diffüz reflektans spektrofotometresi (DRS), Brunauer, Emmet ve Teller (BET) metodu ve dielektrik spektroskopisi (DS) kullanılarak karakterize edilmiştir. XRD analizleri, örneklerin hekzagonal wurtzit yapıda kristalleştiğini göstermektedir. Yarıiletkenlerin Kubelka-Munk dönüşümlü DRS spektrumları, bant aralığı değerlerinde önemli bir değişiklik olmadığını ortaya koymuştur. Örneklerin DS grafikleri, katkısız ZnO elektriksel parametrelerin N ya da B katkılamayla değiştiğini göstermektedir. Sentezlenen katkısız, B katkılı ve N katkılı ZnO katalizörlerin fotokatalitik aktivitesi Rodamin B organik bileşiğinin bozunumu üzerinde test edilmiştir. Fotodegredasyon verimlilik hesapları ile spektroskopik ölçüm sonuçları paralellik göstermiştir. B katkılama, kristal deformasyonu sebebiyle de, ZnO’ nun fotokatalitik aktivitesini azaltırken, N katkılamanın ZnO’ nun fotokatalitik aktivitesini arttırdığı tespit edilmiştir. Anahtar sözcükler: Çinko oksit, yarıiletken, fotokatalizör, fotodegradasyon.