Research Article

Poli(sodyum 4-stiren sülfonat) Kaplı SnO2 Nanoparçacıklarının Sentezi, Karakterizasyonu ve Gaz Algılama Özelliklerinin İncelenmesi

Number: 17 December 31, 2019
EN TR

Poli(sodyum 4-stiren sülfonat) Kaplı SnO2 Nanoparçacıklarının Sentezi, Karakterizasyonu ve Gaz Algılama Özelliklerinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, poli(etilen glikol)(PEG)-Kalay Oksit/poli(sodyum 4-stiren sülfonat) PEG-SnO2/PSS nanokompozitleri, 2 saat boyunca dimetil formamid (DMF) varlığında hidrotermal işlemle hazırlandı. Bunun için yüzey aktif madde PEG ile birlikte daha önceden sentezlenmiş olan 16,4 nm büyüklüğündeki SnO2 nanoparçacıkları kullanıldı. PEG-SnO2/PSS nanokompoziti, PSS ve PEG-SnO2 ile birlikte DMF varlığında 0°C reaksiyon sıcaklığında 2 saat sürede sentezlendi. Hazırlanan PEG-SnO2/PSS nanokompozitinin yapısal ve elementel analizi, taramalı elektron mikrokopisi (SEM), Enerji Dağılım X-Işınları Spektrometresi (EDS), X-ışını difraksiyonu (XRD) ve Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopisi teknikleri ile yapıldı. FTIR ve XRD analizleri SnO2 nanoparçacıklarının PSS polimer yapısına katıldığını gösterirken, SEM ve EDS analizleri SnO2 nanoparçacıklarının morfolojik yapısının, PSS ile kompozitleri hazırlandığında PSS polimeri ile kapsüllenerek nanoyapıdan mikroküre yapılara dönüştüğünü gösterdi. Ayrıca, sonuçlar, PEG-SnO2 yüzeyinin, güçlü π-π etkileşimleri altında PSS ile % 39,53'lük bir kapsülleme oranı ile kaplandığını gösterdi. Bu örneklerin amonyak, etanol, aseton, formaldehit ve kloroform gibi uçucu organik bileşen (VOC) buharlarına karşı gaz duyarlılıkları, oda sıcaklığında, iki probe tekniği ile elektrometre kullanılarak incelendi. PEG-SnO2 nanoparçacıklarının etanol gazı için yüksek algılama performansı sergilediği görüldü. Saf olarak kullanılan PSS, VOC gazlarının hepsine karşı yüksek oranda duyarlılık gösterdi. Deney sonuçlarına göre, PSS ile kapsüllenen PEG-SnO2 nanokompozitinin gaz sensörü malzemesi olarak kullanım potansiyelinin arttırılabildiği söylenebilir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Cumhuriyet Üniversitesi

Project Number

M-616

Thanks

Bu çalışma, Cumhuriyet Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (CÜBAP) Komisyonu tarafından M-616 Nolu proje kapsamında desteklenmiştir.

References

  1. Adamczyk, Z., Jachimska, B., Jasiński, T., Warszyński, P., & Wasilewska, M. (2009). Structure of poly (sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) in electrolyte solutions: Theoretical modeling and measurements. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 343(1–3), 96–103. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2009.01.035
  2. Adnan, R., Razana, N. A., Rahman, I. A., & Farrukh, M. A. (2010). Synthesis and characterization of high surface area tin oxide nanoparticles via the sol-gel method as a catalyst for the hydrogenation of styrene. Journal of the Chinese Chemical Society, 57(2), 222–229. https://doi.org/10.1002/jccs.201000034
  3. Andre, R. S., Chen, J., Kwak, D., Correa, D. S., Mattoso, L. H. C., & Lei, Y. (2017). A flexible and disposable poly(sodium 4-styrenesulfonate)/polyaniline coated glass microfiber paper for sensitive and selective detection of ammonia at room temperature. Synthetic Metals, 233(July), 22–27. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2017.08.005
  4. Andre, R. S., Pereira, J. C., Mercante, L. A., Locilento, D., Mattoso, L. H. C., & Correa, D. S. (2018). ZnO-Co3O4 heterostructure electrospun nanofibers modified with poly(sodium 4-styrenesulfonate): Evaluation of humidity sensing properties. Journal of Alloys and Compounds, 767, 1022–1029. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.07.132
  5. Athawale, A. A., & Kulkarni, M. V. (2000). Polyaniline and its substituted derivatives as sensor for aliphatic alcohols. Sensors and Actuators, B: Chemical, 67(1), 173–177. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(00)00394-4
  6. Boran, F. (2016). Grafen- İnorganik Nanokompozitlerinin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Gaz Sensör Özelliklerinin İncelenmesi. Cumhuriyet Üniversitesi.
  7. Boran, F., & Çetinkaya, S. (2016). Influence of Reaction Time on the Size of SnO 2 Nanospheres and Its Sensing Properties to VOC Gases. International Journal of Biological and Medical Science, 1(2), 1–4. Retrieved from http://iakkurt.dergipark.gov.tr/ijbimes
  8. Boran, F., & Çetinkaya, S. (2017). Synthesis, characterization and sensing behavior of WO3 nanocrystalline powder for toluene vapor. Acta Physica Polonica A, 132(3). https://doi.org/10.12693/APhysPolA.132.572

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2019

Submission Date

September 9, 2019

Acceptance Date

October 27, 2019

Published in Issue

Year 2019 Number: 17

APA
Boran, F., Taşkıran, İ., & Çetinkaya, S. (2019). Poli(sodyum 4-stiren sülfonat) Kaplı SnO2 Nanoparçacıklarının Sentezi, Karakterizasyonu ve Gaz Algılama Özelliklerinin İncelenmesi. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 17, 412-422. https://doi.org/10.31590/ejosat.617383