Synthesis of nano-sized titania particles from aot reverse micelles
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2010
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, nano boyutta titanyum dioksit, mikroemülsiyon ve ısıl hidroliz (ME-TH) yöntemleri birleştirilerek yeni bir yöntemle ile üretilmiştir. Reaktant olarak kullanılan su ve TiCl4 çözeltisinin farklı miktar ve konsantrasyonlarında nano boyutta titanyum dioksit üretilerek incelenmiştir. Üretim işlemi, yüzey aktif madde içeren ve Winsor II tipi mikroemülsiyon sistemi olarak bilinen bir emülsiyon sistemi ile gerçekleştirilmiştir. İyonik bir yüzey aktif madde olan AOT, siklohekzan/izooktan yağ fazları içerisinde çözündürülerek ters misel sistemleri oluşturulmuş; sulu faz varlığında faz davranışları incelenmiştir. Uygun yüzey aktif madde/yaş oranı seçilmiştir. Daha sonra belirlenen su miktarında ve TiCl4 konsantrasyonunda ters misel sistemine yüklemeler yapılmış ve sistemin hidrolizi düşük bir sıcaklıkta gerçekleştirilerek nano boyutta titanyum dioksit üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu teknikle üretim sonrasında tanelerin hem homojen olması hem de yüksek sıcaklıkta ısıl isleme gerek duyulmadan kristal yapılarının geliştirilmesi hedeflenmiştir. Sınırları yüzey aktif madde yardımı ile belirlenebilen bir ortamda çekirdeklenmesi baslayan titanyum dioksit tanecikleri reaksiyon süresinde ortam koşullarına göre şekillenmiş ve homojen büyüklükte taneler elde edilmiştir. Bu üretim tekniğinin farklılıklarını karşılaştırabilmek açısından reaksiyon ortamını oluşturan Winsor II tipi mikroemülsiyon sisteminin her iki fazı da ayrı ayrı reaksiyona alınmıştır. Üst fazda yani yüzey aktif madde ve yağ fazının zengin olduğu fazda boyutları 100 nm’ yi geçmeyen küre ve 200 nm boy, 10 nm çap değerinde çubuk yapıda titanyum dioksit taneleri elde edilmiştir. Alt faz reaksiyonundan yani sıvıca zengin olan kısımdan elde edilen titanyum dioksit tanelerinin, merkezden büyüyen 500 nm boyunda ve 10 nm çapında çubukların oluşturduğu kozalak benzeri yapılar olduğu görülmüştür. Tanelerin homojen olmadığı da gözlenmiştir. Tüm sistem beraberce reaksiyona alındığında (Winsor II mikroemülsiyonu) homojen ve nano boyutta lifsi-ince çubuksu yapıların toplanarak oluşturduğu çubuklar üretilmiştir. Anlatılan deneyler manyetik karıstırıcı ile yapılmıştır. Karıştırıcı seklinin farklı olduğu, mekanik karıştırıcı kullanılan reaksiyonlarda ise merkezden büyüyen ince ve kısa çubuksu yapıların çiçek benzeri taneler oluşturduğu görülmüştür. Bu tanelerin boyutları 250-400 nm aralığındadır. Bu teknikle üretilen titanyum dioksit tanelerinin herhangi bir ısıl isleme gerek duymadan rutil kristal yapıda olduğu belirlenmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Nano tane, TiO2, ters misel, mikroemülsiyon, iyonik yüzey aktif madde, ısıl hidroliz., Nano particle, TiO2, reverse micelle, microemulsion, anionic surfactant, thermal hydrolysis., Kimya Mühendisliği A.B.D.
