Öz
Bu çalışmada, grafen kaplı Langmuir-Blodgett (LB) ince filmlerin şişme davranışları Kuartz Kristal Mikrobalans (KKM) tekniği kullanılarak incelenmiştir. Bu filmler, bazı organik buharların (aseton, etanol ve metanol) difüzyon katsayı değerlerinin hesaplanması (Fick’in erken-zaman difüzyon kanunu kullanılarak) için oda sıcaklığında etkileşmeye bırakılmıştır. Difüzyon katsayı değerleri sırası ile aseton, etanol ve metanol için 20.43 x 10−16, 1.30 x 10−16 ve 0.91 x 10−16 cm2 s−1 olarak hesaplanmıştır. Benzer sıralama grafen kaplı KKM sensörünün tepkisi (frekans değişimi, Δf) için de aseton (342 Hz) > etanol (76 Hz) > metanol (51 Hz) olarak elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler
kuartz kristal mikrobalans grafen kimyasal sensör matematiksel modelleme
Kaynakça
- Botcha V.D, P.K. Narayanam, G. Singh, S.S. Talwar, R.S. Srinivasa, S.S. Major, (2014). Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 452, 65
- Cai W, S. Jiang, S. Xu, Y.Li, J.Liu, C. Li, L. Zheng, L. Su, J. Xu, (2015).Opt. Laser Techno. 65, 1.
- Capan I, C. Tarımcı, R. Capan, (2010). Sens. Actuators B: Chem. 144, 126.
- Crank J, (1970). The Mathematics of Diffusion, Oxford University Press, London
- Liu Q, Z. F. Liu, X. Y. Zhang, N. Zhang, L. Y. Yang, S. G. Yin, Y. S. Chen, (2008). Appl. Phys. Lett. 92, 223303
- Quang V.V, V.N. Hung, L.A. Tuan, V.N. Phan, T. Q. Huy, N.V. Quy, (2014). Thin Solid Films 568, 6.
- Sauerbrey G, Verwendung von schwingquarzen zur wägung dünner schichten und zur microwägung, (1959) Z. Phys. 155, 206-222.
- Seger B, P. V. Kamat, (2009). J. Phys. Chem. C 113, 7990.
- Yao Y, X. Chen, H. Guo, Z. Wu, (2011). Appl. Surf. Sci. 257, 7778.
- Yao Y, X. Chen, X. Li, X. Chen, N. Li, (2014). Sens. Actuators B: Chem. 191, 779.
- Zhang H, G. Grüner, Y. Zhao, (2013). J. Mater. Chem. B 1, 2542
- Zhang Y, L. Du, Y. Lei, H. Zhao, (2014). Mater. Lett. 131, 288
- Zhihua Y, Z. Liang, S. Kaixin, H. Weiwei, (2012). Procedia Eng. 29, 2448.
- Zhu Z, Min Su, L. Ma, L. Ma, D. Liu, Z. Wang, (2013). Talanta 117, 449.
Öz
In this work, the swelling behaviors of the graphene-coated Langmuir-Blodgett (LB) thin films are investigated by using Quartz Crystal Microbalance (QCM) technique. These films were exposed to several Volatile Organic Compounds (VOCs) (acetone, ethanol and methanol) at room temperature to calculate diffusion coefficients of these organic vapors by using the early-time Fick’s law of diffusion. The diffusion coefficients are calculated to be 20.43 x 10−16, 1.30 x 10−16 and 0.91 x 10−16 cm2 s−1 for acetone, ethanol and methanol, respectively. Similar ranking was obtained for the response of graphene-coated QCM sensor as a frequency shift (Δf); acetone (342 Hz) > ethanol (76 Hz) > methanol (51 Hz).
Anahtar Kelimeler
Quartz crystal microbalance graphene chemical sensor mathematical modelling
Kaynakça
- Botcha V.D, P.K. Narayanam, G. Singh, S.S. Talwar, R.S. Srinivasa, S.S. Major, (2014). Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 452, 65
- Cai W, S. Jiang, S. Xu, Y.Li, J.Liu, C. Li, L. Zheng, L. Su, J. Xu, (2015).Opt. Laser Techno. 65, 1.
- Capan I, C. Tarımcı, R. Capan, (2010). Sens. Actuators B: Chem. 144, 126.
- Crank J, (1970). The Mathematics of Diffusion, Oxford University Press, London
- Liu Q, Z. F. Liu, X. Y. Zhang, N. Zhang, L. Y. Yang, S. G. Yin, Y. S. Chen, (2008). Appl. Phys. Lett. 92, 223303
- Quang V.V, V.N. Hung, L.A. Tuan, V.N. Phan, T. Q. Huy, N.V. Quy, (2014). Thin Solid Films 568, 6.
- Sauerbrey G, Verwendung von schwingquarzen zur wägung dünner schichten und zur microwägung, (1959) Z. Phys. 155, 206-222.
- Seger B, P. V. Kamat, (2009). J. Phys. Chem. C 113, 7990.
- Yao Y, X. Chen, H. Guo, Z. Wu, (2011). Appl. Surf. Sci. 257, 7778.
- Yao Y, X. Chen, X. Li, X. Chen, N. Li, (2014). Sens. Actuators B: Chem. 191, 779.
- Zhang H, G. Grüner, Y. Zhao, (2013). J. Mater. Chem. B 1, 2542
- Zhang Y, L. Du, Y. Lei, H. Zhao, (2014). Mater. Lett. 131, 288
- Zhihua Y, Z. Liang, S. Kaixin, H. Weiwei, (2012). Procedia Eng. 29, 2448.
- Zhu Z, Min Su, L. Ma, L. Ma, D. Liu, Z. Wang, (2013). Talanta 117, 449.
Ayrıntılar
| Birincil Dil | Türkçe |
|---|---|
| Bölüm | Araştırma Makaleleri |
| Yazarlar | |
| Yayımlanma Tarihi | 31 Ekim 2020 |
| Gönderilme Tarihi | 7 Ekim 2020 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2020 Cilt: 46 Sayı: 2 |
Kaynak Göster
Dergi Sahibi: Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Adına Rektör Prof. Dr. Metin AKSOY
Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi temel bilimlerde ve diğer uygulamalı bilimlerde özgün sonuçları olan Türkçe ve İngilizce makaleleri kabul eder. Dergide ayrıca güncel yenilikleri içeren derlemelere de yer verilebilir.
Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi;
İlk olarak 1981 yılında S.Ü. Fen-Edebiyat Fakültesi Dergisi olarak yayın hayatına başlamış; 1984 yılına kadar (Sayı 1-4) bu adla yayınlanmıştır.
1984 yılında S.Ü. Fen-Edeb. Fak. Fen Dergisi olarak adı değiştirilmiş 5. sayıdan itibaren bu isimle yayınlanmıştır.
3 Aralık 2008 tarih ve 27073 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan 2008/4344 sayılı Bakanlar Kurulu Kararı ile Fen-Edebiyat Fakültesi; Fen Fakültesi ve Edebiyat Fakültesi olarak ayrılınca 2009 yılından itibaren dergi Fen Fakültesi Fen Dergisi olarak çıkmıştır.
2016 yılından itibaren DergiPark’ta taranmaktadır.
Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı (CC BY-NC 4.0) ile lisanslanmıştır.