Kimyasal çöktürme yöntemiyle Zn4(OH)6SO4 sentezi, karakterizasyonu ve termal bozunması ile elde edilen ZnO'in karakterizasyonu ve optiksel özelliklerinin belirlenmesi

Rukiye AKKAŞ

Kimyasal çöktürme yöntemiyle Zn4(OH)6SO4 sentezi, karakterizasyonu ve termal bozunması ile elde edilen ZnO'in karakterizasyonu ve optiksel özelliklerinin belirlenmesi

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Rukiye AKKAŞ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Abdulkadir ÖZER

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasının ilk aşamasında, öncü madde olarak ZnSO4 ve bazik çöktürücü ajanlar olarak boraks, HMT ve NaOH kullanılarak kimyasal çöktürme yöntemi ile çinko hidroksi sülfat sentezlenmiştir. XRD sonuçlarına göre, boraks ve HMT ortamlarında Zn4(OH)6SO4.3H20 ve NaOH ortamında Zn4(OH)6SO4.4H20 elde edilmiştir. Her üç bazik ortamda sentezlenen örneklerin hegzagonal yapıda tabakalardan oluştuğu görülmektedir. SB12 sürfaktanı ile sentezlenen örneklerin hegzagonal yapıda olduğu, bunun aksine SDS ve CTAB sürfaktanlarının yapıyı değiştirdiği ve yaprak benzeri yapıların oluştuğu tespit edilmiştir. Ayrıca 40, 60 ve 80°C'de yapılan deneylerde yapısal değişimin olmadığı gözlemlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, ZnSO4 ve boraks ortamında sentezlenen Zn4(OH)6SO4.3H20'nun termal bozunmasıyla ZnO elde edildi. Daha sonra ZnO'in minerolojik, yapısal ve optik özellikleri incelenmiştir. TG/DTA analizi sonucunda, üç basamaklı bir ağırlık kaybının olduğu görülmektedir. 200°C'de Zn4(OH)6SO4.0,5H20, 500°C'de Zn3O(SO4)2 ve 1000°C'de ZnO oluşmaktadır. 1000°C'de elde edilen ZnO'in SEM görüntülerinde sinterlenmenin etkisiyle hegzagonal yapıların bozulduğu gözlemlenmiştir. Scherrer eşitliği kullanılarak ortalama tane boyutunun 49,4 nm olduğu hesaplanmıştır. XRD ve Raman spektroskopisi sonuçlarına göre, ZnO'in tek wurtzit fazdan oluştuğunu tespit edilmiştir. XPS spektrumlarına göre sadece ürünün saflığını gösteren O ve Zn'ye karşılık gelen piklerden oluşmaktadır. UV-Vis sonuçlarından hesaplanan ZnO için yasak enerji aralığı 3,22 eV olarak bulunmuştur.