Al, ni, er ve tb elementleri katkılanmış 1 boyutlu zno nanoçubukların sentezlenmesi, karakterizasyonu ve co2 gazı algılama özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Sol-gel yöntemi kullanılarak elde edilen ZnO ince film çekirdekleyici tabaka olarak kullanılarak hidrotermal yöntemle 1D ZnO nanoyapılar elde edilmiştir. Elde edilen yapılara geçiş metali olarak alüminyum ve nikel, nadir toprak elementi olarak ise erbiyum ve terbiyum elementleri ağırlıkça %1, 3, 5 ve 7 oranlarında katkılanmıştır. Yapısal incelemelerde saf numuneye oranla katkılı numunelerin kristalografik yapılarında iyileşme görülmüştür. Numunelerin yüzey morfolojilerinin katkı ile değiştiği taramalı elektron mikroskobu ile belirlenmiştir. Yüzey morfolojilerinde katkı elementi ve oranına bağlı değişimler oluşması numunelerin farklı amaç ve uygulamalarda kullanılabilir hale getirebilmektedir. Optik özelliklerin incelenmesi için UV spektrofotometre ve PL analizleri kullanılmıştır. Üretilen numunelerin optik geçirgenliklerinin genellikle katkı ile azaldığı gözlenmiş olup buradan hesaplanan yasak enerji bant değerleri incelenmiştir. Tüm numunelerin CO2 gazı algılama özelliklerinin belirlenmesi için öncelikle sabit gaz konsantrasyonunda en uygun çalışma sıcaklıkları belirlenmiş ve dinamik gaz ölçümleri yapılmıştır. 1, 5, 10, 25, 50 ve 100 ppm CO2 gaz konsantrasyonlarında yapılan dinamik ölçümler sonucunda tüm numunelerin kabul edilebilir duyarlılık gösterdiği sonucuna varılmıştır. Yapılan ölçümlerde %5 katkılı AZ5, EZ5, NZ5 ve TZ5 numunelerinin diğerlerinden daha yüksek duyarlılık sergiledikleri görülmüştür. Dinamik ölçümlerden alınan veriler kullanılarak numunelerin yanıt ve geri dönüş süreleri hesaplanmıştır. Tüm numuneler içerisinde NZ5 numunesinin en yüksek duyarlılık ve en iyi yanıt-geri dönüş zamanlarına sahip olduğu sonucuna varılmıştır.