Değişik yüzeyler üzerinde büyütülen ZnO nanoçubuklarının akım altında kimyasal dayanıklılığının ölçülmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2012
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Özet
Bu projede ZnO katalizörü nanoçubuk şeklinde reaktörün alt duvarında büyütülerek akım altında çalışabilen yeni bir reaktör sistemi tasarlanmıştır. Ancak, bu yöntemin makrodüzeyde (De 1mm) reaktörlerde kullanılabilmesi için gerekli önşart, reaktör duvarları üzerinde büyütülen nanotanelerin hidrodinamik ve kimyasal dayanıklılığının yüksek olmasıdır. Bu direnç de asıl olarak nanoçubuklarla yüzey arasındaki bağların güçlülüğüne, ve nanoçubukların akım altında çözünürlüğüne bağlıdır. Bu projede henüz hiç incelenmemiş olan ZnO nanoçubuklarının akım altında mekanik ve kimyasal kararlılık sorunu hedef alınmıştır. Proje kapsamı içinde, nanoçubukların alt yüzey üzerine bağlanma gücüne etki eden çekirdek oluşumu; akım rejimi ve pH etkisinin kimyasal ve mekanik dayanıklılığa etkileri parametrik olarak incelenmiştir. ZnO nano çubuk dizinleri, çinko plaka, cam ve indiyum-kalay oksit-kaplı cam (ITO-cam) gibi değişik yüzeylerin üzerinde büyütülmüştür. Yüzeylerde nanoçubukların büyütülebilmesi için çekirdek oluşumu aşamasına ihtiyaç duyulmaktadır. Cam yüzeylerin nanometre mertebesinde ince ZnO çekirdek filmi ile kaplanması ve nanoçubukların bu çekirdek filmi üzerinden büyütülmesi gerekir. Bu ön-kaplama işlemi sol-jel ve dönel kaplama yöntemleri bir arada kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hidrotermal işlem sonrası altıgen kesitli, yüzeye dik, birbirine oldukça paralel ve yüksek sayı yoğunluğuna sahip nano çubuklar elde edilmiştir (ortalama çubuk çapı=~100nm; ortalama çubuk boyu=~4om, ortalama çubuk dağılım yoğunluğu=~5x109 #/cm2). ZnO nanoçubuklarının sürekli su akımı altında gösterdikleri kimyasal ve mekanik dayanıklılıkları öncelikle karanlık ortamda incelenerek, fotokatalitik reaktör olarak kullanılacağı UV bölgesi ışını altındaki dayanıklılık için kriter oluşturulmuştur. ZnO nanoçubuklarının esas olarak hidrofilik (suyu seven) olan uç kısımlarından çözündüğü gözlenmiştir. Çözünme mekanizması, çubukların dikey ve paralel olmasına, dolayısı ile, alttaki çekirdek tabakasının yapısına bağlı olduğu da bulunmuştur. 3.30 cm3/s su debisinde, nanoçubukların çözünme yüzdesinin 24 saat sonra %2.5 mertebesinde olduğu bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar üretilen nanoçubukların yüksek kimyasal dayanıklığa sahip olduğunu göstermiştir.;ZnO nanoçubukları; Dikdörtgen kanallar; Kimyasal kararlılık; ZnO Çözünme mekanizması.;ZnO nanorods; Rectangular channels; Hydrodynamic stability; Mechanism of ZnO dissolution.
Açıklama
Araştırma Projesi -- Ege Üniversitesi, 2012
