Farklı adsorpsiyon kapasitelerine sahip nano yapılı çinko ksitlerin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada kimyasal depozisyon metodu kullanılarak ITO kaplı camlar üzerine nano yapılı çinko oksit ince filmler üretilmiştir. Temel büyütme çözeltisi HMT ve çinko nitrat olmasının yanı sıra bir takım katkı maddeleri de çalışılarak morfoloji üzerindeki etkileri buna göre kıyaslanmştır.Hegzametilentatramin ile sentezlenen kristallerin çubuksu, üre ile sentezlenenlerin topak morfolojisinde olduğu görüldü. HMT den daha güçlü bir şekilde bağlanan etilendiamin kristalin apolar yan yüzeylerine tutunarak çapı incelmiştir. KristalUçlarında görülen pürüzlülükler büyük olasılıkla HMT ve etilendiaminin yarışmalı şekilde büyütmeye neden olmasından kaynaklanmaktadır.Çinko oksit kristallerin uçları çinko ve oksijenden dolayı polar, yanal yüzeyleri ise apolardır. Polar kısım daha fazla yüzey enerjisi taşımaktadır. İyonik sıvı katkısı ZnO tepe noktalarındaki yüzey enerjisi azaltmış ve sonuçta çapları çok daha kalın nanoçubuklar sentezlenmiştir.Üretilen çinko oksit nanokristallerin eosin y adsorpsiyonları incelenmiş ve bekleme süresinin artmasıyla birlikte adsorpsiyon miktarının arttığı görülmüştür. Buna göre kristal oluşumunun yaklaşık 20 saatlik bir süre zarfında tamamlandığı belirlenmiştir.Öte yandan kullanılan substrat üzerindeki safsızlıkların ve tohumlama yapıldıktan sonra kristallendirmenin etkisi incelenmiştir.

In this study nano structured zinc oxide thin films were synthesized on ITO covered glasses by chemical bath deposition method. The basic bath solution was HMT and zinc nitrate but additionally some additive effects were studied and compared to this.Crystals made up with HMT had a morphology of rod-like while urea made nanoballs. By using ethylenediamine which binds much stronger than HMT, thinner nanorods were manufactured due to capping effect of ethylenediamine at the lateral faces. Roughness was seen at the peak of nanorods. Most probably they were because of competetive growth between Ethylenediamine and HMT.Top of zinc oxide crystals are polar due to oxygen atom on the other hand lateral faces are apolar. Benzimidazolium chloride ionic liquid was added to bath in order to change morphology. It changes surface energy at the top of nanorodsand consequently nanorods with larger diameters and shorter heights were obtained.Eosin y dye adsorptions of zinc oxide nano crystals were studied and reported that adsorption capasities increased as waiting time increases. Crystal formation totally completed during 20 hours time period.Also contaminations on substrate and seeding effects were investigated.