Nanoyapıda Çinko Oksit Partiküllerinin Üretimi Ve Karakterizasyonu

Abstract

Nanoteknolojinin insanlığın yakın geleceğinde yaratacağı değişiklik sadece ana hatları ile tahmin edilebilir. 100 nanometreden daha küçük boyuta sahip partiküller genel olarak nanopartiküller olarak adlandırılırlar. Çinko oksit son yıllarda yaygın bir şekilde araştırılan yarıiletken bir malzemedir. Tipik bir yarıiletken olması elektronik alanında birçok teknolojik uygulamada kullanılmasını sağlarken, diğer birçok alanda da kullanımını mümkün kılmaktadır. Nanoyapıdaki çinko oksit, geniş iletim bandı, kimyasal ve termal kararlılığı, çeşitli gazlara karşı yüksek duyarlılığı ve yüksek bağlanma enerjisi gibi özellikler çinko oksit nanopartiküllerinin kullanımını arttırmaktadır. Nanoteknolojik malzemelerin çıkış noktasını oluşturan nanopartiküllerin üretimi için birçok farklı yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemler arasında Ultrasonik Sprey Piroliz (USP) tekniği çok geniş aralıkta değişen kimyasal bileşime, boyuta ve morfolojiye sahip küresel partiküllerin üretilmesine imkan veren çok yönlü bir yöntemdir. Bu çalışmada; çinko oksit nanopartiküllerinin USP tekniği ile üretiminde başlangıç malzemesi olarak yüksek safiyette farklı çinko tuzları kullanılmıştır. Üretilecek çinko oksit nanopartiküllerinin boyutunu ve morfolojisini etkileyen birçok parametre vardır. Bunların başlıcaları; başlangıç çözeltisinin konsantrasyonu ve termal parçalanma sıcaklığıdır. Çinko oksit nanopartiküllerinin boyut ve morfolojileri 1,6 MHz’lik ultrasonik frekans ve 0,5 l/dak hava akış debisi koşullarında; termal parçalanma sıcaklığına ve başlangıç çözeltisi konsantrasyonuna bağlı olarak incelenmiştir.

The innovations of nanotechnology to huminity’s near future can be predicted only with its main lines. The particles which have sizes less than 100 nanometers are generally called as nanoparticles. Zinc oxide, which has been extensively investigated during the last years, is a semiconductor material. When zinc oxide is a typical semiconductor, which is an electronic material for a wide range of technological applications, zinc oxide also used for more application in different areas. Its wide optical band gap, chemical and thermal stability, high sensitivity to many gases, large binding energy makes zinc oxide nanoparticles more effective. The nano particles which are the starting point of the nanotechnology materials can be produced by different methods. One of them is Ultrasonic Spray Pyrolysis (USP) technique that allows synthesizing fine nanoparticles in a wide range of composition, size and morphology. In this study, zinc oxide nanoparticles will be synthesized with USP technique by using high purity different zinc salts. There are many parameters that affect the final product size and morphology. The main parameters are precursor concentrations and thermal decomposition temperature. The dependence of the zinc oxide particles size and morphology to the precursor concentration and thermal decomposition temperature were investigated under 1.6 MHz ultrasonic frequency and 0.5 l/min air flow rate condition.