Cam Yüzeye Ag ve Ni Nano Parçacıkların Tutunmasına Hazırlama Tekniğinin Etkisi

Abstract

Nano malzeme üretimi günümüz dünyasının gelişen konularından bir tanesidir. Bu malzemelerin hazırlanması amacıyla kullanılan hidrotermal, ıslak emdirme gibi birçok yöntem bulunmakla birlikte bunlardan en çok tercih edileni sol-jel yöntemidir. Sol-gel yönteminde, bir öncü malzeme uygun bir çözücü içinde çözülür. Belirli bir karışım periyodunun ardından elde edilen sol üretilmek istenilen malzemeye göre işlemden geçirilir. Bu çalışma kapsamında sol-jel yöntemi kullanılarak nano parçacıklar üretilmiş ve cam yüzeye daldırma ile kaplama yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Temel nano malzeme olarak TiO2 içeren sol daha önceden denenmiş bir teknikle hazırlanmıştır. Doplama amacıyla Ag ve Ni içeren başka bir sol daha hazırlanarak karışmaları sağlanmıştır. Bu sol’ün hazırlanması sırasında karışım periyodu, kimyasal ilave sırası, çeşidi, molar oranları ve miktarları gibi parametrelerde değişiklikler yapılarak elde edilen son ürün üzerindeki tutunma yüzdeleri kıyaslanmıştır. Toplamda 8 adet deneme yapılarak cam yüzeye kaplanmıştır. Nano parçacıkların hazırlanmasında kullanılan bu denemelerin sonuçları, enerji yayılımlı X-Işını (EDX) analizlerine göre Ag ve Ni' nin cam yüzeyinde tutunma konsantrasyonlarına bakılarak karşılaştırılmıştır. Bunun yanı sıra ilk 5 deneme için X-ışını kırınım (XRD) analizleri de yaptırılmış ve elde edilen kırınım grafikleri de dikkate alınarak yorumlanmıştır. Çalışma sonucunda denemelerin çoğunluğunda yüksek yüzdelerde tutunma oranları elde edilmiştir. Hazırlama sırasında kullanılan kimyasal ve reaktif sayısının son ürünü ciddi şekilde etkilediği ve kompleks bileşik oluşumuna sebep olabileceği ve yüzeydeki Ag ve Ni tutunmasına en çok etki eden faktörlerin doplanan bileşik yüzdesi, sol içerisine kimyasal ekleme sırası ve sol içerisinde kullanılan kimyasalların molar oranları olduğu tespit edilmiştir.

Nanomaterial development is one of the emerging issues of today’s world. Although there are several methods such as hydrothermal, wet impregnation for the preparation of these materials, sol-gel is the mostly preferred method. In sol-gel method, a precursor material is dissolved in an appropriate solvent. After mixing procedure during a certain time period, sol is treated with respect to material to be produced. In this study, nanoparticles were produced and coated on a glass surface with sol-gel and dip coating methods. As a base nanomaterial, TiO2 sol has been prepared with an experimented technique. Another sol has been prepared to dope Ag and Ni nanoparticles as an additive. The effect of experimental parameters such as mixing period, chemical addition order, type, molar rates and amounts on the attachment percentages of Ag and Ni nanoparticles on final product was compared. A total of 8 trials were carried out and the prepared sols were coated on the glass surface. The results of these experiments, used for the preparation of nanoparticles, were compared according to X-ray spectroscopy (EDX) analysis by evaluating the attachment percentage of Ag and Ni on glass surface. Moreover, X-ray diffraction (XRD) analyzes were performed for the first 5 trials and the obtained diffraction graphs were also taken into consideration. As a result of this research, most experiments have given the good attachment percentages. It was found that the type of the chemicals and the number of the reagents used for the preparation of the sol affect the last product seriously and may lead to formation of complex compounds. Furthermore, it was also found that doped compound percentages, chemical addition order into the sol and molar ratios of chemicals used in the sol are the most influential factors effecting the attachment of Ag and Ni nanoparticles on the glass surface.