Hidrotermal sentez ve sol-jel yöntemleri ile farklı morfolojilerde CdS partikül üretimi ve atık su uygulamalarında kullanımları
Abstract
Bu
çalışmada, iki farklı metot kullanılarak CdS nanopartikülleri farklı boyutlarda
ve morfolojilerde sentezlenmiştir. İlk olarak, hidrotermal sentez yöntemi ile
hem karnabahar tipi CdS mikrokürelerin hem de CdS nanoçiçek türü mikroyapıların
sentezleri teflon hazneli çelik reaktörlerde gerçekleştirilmiştir. Karnabahar
tipi CdS mikrokürelerin sentezinde polietilen glikol ve tiyoasetamid
kullanılırken, nanoçiçek CdS mikroyapıların sentezlerinde sülfür kaynağı olarak
tiyoüre kullanılmıştır. Diğer bir yöntem olan sol-jel metodu ile de çapları
yaklaşık 200 nm olan küresel CdS ve Ag/CdS nanopartiküller hazırlanmıştır. Bu
metotta, polietilen glikol su içerisindeki çözünürlüğü ve yüksek viskozitesi
sayesinde nanokristallerin büyümelerinin kontrollerini sağlayarak stabilizör
olarak kullanılmıştır. Her iki metot ile de başarılı bir şekilde farklı
boyutlarda ve şekillerde CdS mikro- ve nanoyapılar hazırlanmıştır. Bu
partiküller, metil oranj (MO) boyasının fotodegradasyonunda kullanılmıştır.
Ortaya çıkan sonuçlar, sentezlenen CdS partiküllerinin MO boyasının
fotodegradasyona uğratarak atık su uygulamalarında potansiyel kullanımları
olabileceğini göstermektedir. Floresans spektroskopi ölçümleri ile CdS yapılarının
enerji band aralıkları belirlenmiştir. X-ışını kırınım yöntemi (XRD), geçirimli
elektron mikroskobu (TEM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) cihazları
yapıların karakterizasyonunda kullanılmıştır. Ayrıca MO boyasının atık sulardan
giderim çalışmalarında UV-vis spektrofotometresi kullanılmış olup, CdS
partiküllerinin boya degradasyon yüzdesi ve adsorpsiyon kapasitesi (qe)
değerleri hesaplanmıştır.
Keywords
References
- [1] G. Schmid, “Nanoparticles: From Theory to Application,” Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, Wiley-VCH, 2004.
- [2] J. D. Olson, G. P. Gray, and S. A. Carter, “Optimizing hybrid photovoltaics through annealing and ligand choice,” Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 93, no. 4, pp. 519-523, 2009.
- [3] J. K. Jaiswal, et al., “Use of quantum dots for live cell imaging,” Nat Meth, vol. 1, no. 1, pp. 73-78, 2004.
- [4] W. K. Bae, et al., “Deep blue light-emitting diodes based on Cd1-xZnxS@ZnS quantum dots,” Nanotechnology, vol. 20, no. 7, pp. 1-4 2009.
- [5] M. Achermann, et al., “Energy-transfer pumping of semiconductor nanocrystals using an epitaxial quantum well,” Nature, vol. 429, no. 6992, pp. 642-646, 2004.
- [6] I. Gur, et al., “Air-Stable All-Inorganic Nanocrystal Solar Cells Processed from Solution,” Science, vol. 310, no. 5747, pp. 462-465, 2005.
- [7] B. Rostirolla, et al., “Influence of TiO2 nanoparticles on the optical and structural properties of PPV thin films converted at low temperatures,” Express Polymer Letters, vol. 7, no. 8, pp. 716-721, 2013.
- [8] S. Sonawane, et al., “Ultrasound-Assisted Preparation of Semiconductor/Polymer Photoanodes and Their Photoelectrochemical Properties,” Journal of Physical Chemistry C, vol. 114, no. 11, pp. 5148-5153,2010.
Details
Primary Language
English
Subjects
Chemical Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Cansel Tuncer
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ
Türkiye
Publication Date
June 1, 2018
Submission Date
June 14, 2017
Acceptance Date
November 13, 2017
Published in Issue
Year 2018 Volume: 22 Number: 3