Research Article
BibTex RIS Cite

Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi ve Fotokatalitik Aktiviteleri

Year 2019, Volume: 21 Issue: 61, 67 - 71, 15.01.2019

Abstract

Bu çalışmada ZnO nanoteller Zn plakalar üzerine
elektrokimyasal anotlama yöntemi ile iki farklı voltaj (5V-10V) kullanılarak
büyütülmüştür. Büyütme işleminin ardından kristalin çinko oksit fazı oluşturmak
amacıyla hava ortamında 300 °C ‘de 1 saat süreyle ısıl işleme tabi tutulmuştur.
Elde edilen yapıların morfolojik ve yapısal özellikleri sırasıyla taramalı
elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışınları kırınım difraktometresi (XRD) ile
tespit edilmiştir.  Son olarak ZnO
nanotellerin fotokatalitik performansı sulu metilen mavisi çözeltileri üzerinde
test edilmiştir. Büyütülen yapılarda artan voltaj ile birlikte nano tel
oluşumunda artış gözlenmiştir. Anotlama ve ısıl işlem sonucunda elde edilen
yapının ZnO nanotel yapısında olduğu belirlenmiştir.  Fotokatalitik testler sonucunda 10V anotlama
voltajı ile büyütülen yapılarda parçalanma hızı 112x10-3 sa-1
olarak tespit edilmiştir. 

References

  • [1] Zhang Y., Ram M. K., Stefanakos E. K., Goswami D. Y., 2012. Synthesis, characterization, and applications of ZnO nanowires, Journal of Nanomaterials, Cilt. 2012, s. 1-22, DOI:10.1155/2012/624520.
  • [2] Weintraub B., Zhou Z., Y. Li Y., Deng Y., 2010. Solution synthesis of one-dimensional ZnO nanomaterials and their applications, Nanoscale, Cilt. 2, s. 1573–1587, DOI: 10.1039/c0nr00047g.
  • [3] Leitner J., Bartunek V., Sedmidubsky D., Jankosky O., 2018. Thermodynamic properties of nanostructured ZnO, Applied Metarials Today, Cilt. 10, s. 1-11, DOI:10.1016/j.apmt.2017.11.006.
  • [4] Navrotsky A., 2011. Nanoscale effects on thermodynamics and phase equilibria in oxide systems, Chemphyschem, Cilt. 12, s. 2207-2215, DOI: 10.1002/cphc.201100129.
  • [5] Hsiu-Fen L., Shih-Chieh L., Sung-Wei H., 2005. The dc thermal plasma synthesis of ZnO nanoparticles for visible-light photocatalyst, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, Cilt. 174, s. 82-87, DOI:10.1016/j.jphotochem.2005.02.015.
  • [6] Chandrappa K G, Venkatesha, T V, 2012. Electrochemical synthesis and photocatalytic property of zinc oxide nanoparticles, Nano-Micro Letters, Cilt. 4, s. 14-24, DOI:10.3786/nml.v4i1.p14-24.
  • [7] Gancheva M., Markova-Velichkova M., Atanasova G., Kovacheva D., Uzunov I., Cukeva R., 2016. Design and photocatalytic activity of nanosized zinc oxides, Applied Surface Science, Cilt. 368, s. 258-266, DOI:10.1016/j.apsusc.2016.01.211.
  • [8] Alessandro D. M., Maria E. F., Vittorio P., Giuliana I., 2017. ZnO for application in photocatalysis: From thin films to nanostructures, Materials Science in Semiconductor Processing, Cilt. 69, s. 44-51, DOI:10.1016/j.mssp.2017.03.029.
  • [9] Yun Z., Zhiming P., Xinchen W., 2013. Advances in photocatalysis in China, Chinese Journal of Catalysis, Cilt 34, s.1872-2067. DOI:10.1016/S1872-2067(12)60548-8.
  • [10] Kezhen Q., Bei C., Jiaguo Y., Wingkei H., 2017. Review on the improvement of the photocatalytic and antibacterial activities of ZnO, Journal of Alloys and Compounds, Cilt. 727, s. 792-820. DOI:10.1016/j.jallcom.2017.08.142.
  • [11] Cui J., 2012. Zinc oxide nanowires, Materials Characterization, Cilt. 64, s. 43-52, DOI:10.1016/j.matchar.2011.11.017
  • [12] Demirci S., Yurddaskal M., Dikici T., Sarıoğlu C., 2018. Fabrication and characterization of novel iodine doped hollow and mesoporous hematite (Fe2O3) particles derived from sol-gel method and their photocatalytic performances, Journal of Hazardous Materials, Cilt 345, s. 27-37, DOI:10.1016/j.jhazmat.2017.11.009.
  • [13] Dikici T., Demirci S., Erol M., 2017. Enhanced photocatalytic activity of micro/nano textured TiO2 surfaces prepared by sandblasting/acid-etching/anodizing process, Journal of Alloys and Compounds, Cilt. 694, s. 246-252, DOI:10.1016/j.jallcom.2016.09.330.
  • [14] Erol M., Dikici T., Toparli M., Celik E., 2014. The effect of anodization parameters on the formation of nanoporous TiO2 layers and their photocatalytic activities, Journal of Alloy and Compounds, Cilt 604, s. 66-72, DOI:10.1016/j.jallcom.2014.03.105.

Production and Photocatalytic Activities of ZnO Nanowire by Electrochemical Anodization

Year 2019, Volume: 21 Issue: 61, 67 - 71, 15.01.2019

Abstract

In this study, ZnO nanowires were
grown on Zn sheet plates by electrochemical anodization using two different
voltages (5V-10V). Following the growth process, the materail was heat treated
at 300 ° C for 1 hour in the air to form the crystalline zinc oxide phase. The
morphological and structural properties of the obtained structures were
determined by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction
diffractometry (XRD), respectively. Finally, the photocatalytic performance of
ZnO nanowires was tested on aqueous methylene blue solutions. An increase in
nanowire formation was observed with increased voltage in the grown structures.
It was determined that the structure obtained by anodizing and heat treatment
is in the ZnO nanowire structure. As a result of photocatalytic tests, The
highest photocatalytic degradation rate was determined as 112x10-3
sa-1 in the growth structures with 10V anodization voltage.

References

  • [1] Zhang Y., Ram M. K., Stefanakos E. K., Goswami D. Y., 2012. Synthesis, characterization, and applications of ZnO nanowires, Journal of Nanomaterials, Cilt. 2012, s. 1-22, DOI:10.1155/2012/624520.
  • [2] Weintraub B., Zhou Z., Y. Li Y., Deng Y., 2010. Solution synthesis of one-dimensional ZnO nanomaterials and their applications, Nanoscale, Cilt. 2, s. 1573–1587, DOI: 10.1039/c0nr00047g.
  • [3] Leitner J., Bartunek V., Sedmidubsky D., Jankosky O., 2018. Thermodynamic properties of nanostructured ZnO, Applied Metarials Today, Cilt. 10, s. 1-11, DOI:10.1016/j.apmt.2017.11.006.
  • [4] Navrotsky A., 2011. Nanoscale effects on thermodynamics and phase equilibria in oxide systems, Chemphyschem, Cilt. 12, s. 2207-2215, DOI: 10.1002/cphc.201100129.
  • [5] Hsiu-Fen L., Shih-Chieh L., Sung-Wei H., 2005. The dc thermal plasma synthesis of ZnO nanoparticles for visible-light photocatalyst, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, Cilt. 174, s. 82-87, DOI:10.1016/j.jphotochem.2005.02.015.
  • [6] Chandrappa K G, Venkatesha, T V, 2012. Electrochemical synthesis and photocatalytic property of zinc oxide nanoparticles, Nano-Micro Letters, Cilt. 4, s. 14-24, DOI:10.3786/nml.v4i1.p14-24.
  • [7] Gancheva M., Markova-Velichkova M., Atanasova G., Kovacheva D., Uzunov I., Cukeva R., 2016. Design and photocatalytic activity of nanosized zinc oxides, Applied Surface Science, Cilt. 368, s. 258-266, DOI:10.1016/j.apsusc.2016.01.211.
  • [8] Alessandro D. M., Maria E. F., Vittorio P., Giuliana I., 2017. ZnO for application in photocatalysis: From thin films to nanostructures, Materials Science in Semiconductor Processing, Cilt. 69, s. 44-51, DOI:10.1016/j.mssp.2017.03.029.
  • [9] Yun Z., Zhiming P., Xinchen W., 2013. Advances in photocatalysis in China, Chinese Journal of Catalysis, Cilt 34, s.1872-2067. DOI:10.1016/S1872-2067(12)60548-8.
  • [10] Kezhen Q., Bei C., Jiaguo Y., Wingkei H., 2017. Review on the improvement of the photocatalytic and antibacterial activities of ZnO, Journal of Alloys and Compounds, Cilt. 727, s. 792-820. DOI:10.1016/j.jallcom.2017.08.142.
  • [11] Cui J., 2012. Zinc oxide nanowires, Materials Characterization, Cilt. 64, s. 43-52, DOI:10.1016/j.matchar.2011.11.017
  • [12] Demirci S., Yurddaskal M., Dikici T., Sarıoğlu C., 2018. Fabrication and characterization of novel iodine doped hollow and mesoporous hematite (Fe2O3) particles derived from sol-gel method and their photocatalytic performances, Journal of Hazardous Materials, Cilt 345, s. 27-37, DOI:10.1016/j.jhazmat.2017.11.009.
  • [13] Dikici T., Demirci S., Erol M., 2017. Enhanced photocatalytic activity of micro/nano textured TiO2 surfaces prepared by sandblasting/acid-etching/anodizing process, Journal of Alloys and Compounds, Cilt. 694, s. 246-252, DOI:10.1016/j.jallcom.2016.09.330.
  • [14] Erol M., Dikici T., Toparli M., Celik E., 2014. The effect of anodization parameters on the formation of nanoporous TiO2 layers and their photocatalytic activities, Journal of Alloy and Compounds, Cilt 604, s. 66-72, DOI:10.1016/j.jallcom.2014.03.105.
There are 14 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Ahmet Aykaç This is me 0000-0001-5055-2813

Publication Date January 15, 2019
Published in Issue Year 2019 Volume: 21 Issue: 61

Cite

APA Aykaç, A. (2019). Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi ve Fotokatalitik Aktiviteleri. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, 21(61), 67-71.
AMA Aykaç A. Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi ve Fotokatalitik Aktiviteleri. DEUFMD. January 2019;21(61):67-71.
Chicago Aykaç, Ahmet. “Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi Ve Fotokatalitik Aktiviteleri”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 21, no. 61 (January 2019): 67-71.
EndNote Aykaç A (January 1, 2019) Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi ve Fotokatalitik Aktiviteleri. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 21 61 67–71.
IEEE A. Aykaç, “Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi ve Fotokatalitik Aktiviteleri”, DEUFMD, vol. 21, no. 61, pp. 67–71, 2019.
ISNAD Aykaç, Ahmet. “Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi Ve Fotokatalitik Aktiviteleri”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 21/61 (January 2019), 67-71.
JAMA Aykaç A. Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi ve Fotokatalitik Aktiviteleri. DEUFMD. 2019;21:67–71.
MLA Aykaç, Ahmet. “Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi Ve Fotokatalitik Aktiviteleri”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, vol. 21, no. 61, 2019, pp. 67-71.
Vancouver Aykaç A. Elektrokimyasal Anotlama Yöntemiyle ZnO Nanotellerin Üretilmesi ve Fotokatalitik Aktiviteleri. DEUFMD. 2019;21(61):67-71.

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı Tınaztepe Yerleşkesi, Adatepe Mah. Doğuş Cad. No: 207-I / 35390 Buca-İZMİR.