ZnO, Co KATKILI ZnO ve ZnO/Co KATKILI ZnO NANOKOMPOZİT İNCE FİLMLERDE FOTOKATALİTİK ETKİ

Abstract

Fotokataliz, ışık ile bazı maddelerin reaksiyonları sonucu oluşan olgudur. Tıpkı fotosentez olayı gibidir. Fotokatalizör, ışık ile etkileştiği süre boyunca aktiftir. Bilinen en verimli ve ucuz fotokatalizörlerden biri çinko oksit (ZnO)’ tir. ZnO ile ışık reaksiyona girdiğinde kimyasal veya biyolojik olarak aktif değildir. ZnO ile ışığın reaksiyonunda ZnO ’tin bozunmaması onun sürekli ortamda kalarak temizleme prosesini gerçekleştirmesine olanak sağlar. Bu çalışmada ZnO filmler, %5 Co katkılı ZnO filmler ve ZnO/ZnO:Co nanocompozit ince filmler sol-gel yöntemi ile cam alttaş üzerinde 600 oC’de üretildi. İnce filmlerin yapısal, elektriksel ve optiksel özellikleri, x-ışını kırınımı (XRD) analizi, enerji dağılımlı x-ışını spektrometresi (EDX) içeren alan etkili taramalı elektron mikroskobu (FESEM\SEM), Hall ve ultraviole-görunür (Uv-Vis) fotospektroskopisi ölçüm cihazları ile incelendi. Ayrıca ince filmlerin fotokatalitik etkileri incelendi. SEM görüntülerinde filmlerin homojen, yoğun ve kalınlıklarının 1000-1500 nm arasında değiştiği gözlemlendi. XRD spektrum sonuçları, filmlerin tek fazlı ve hekzagonal yapıya sahip olduklarını gösterdi. Elektriksel ölçümlerde filmlerin n tipi yarıiletkenliğe sahip olduğu tespit edildi. Uv-Vis spektrometresinde yapılan fotokatalitik etki ölçümlerine göre ZnO ince filmlerin fotokatalitik verimi % 80.08, %5 Co katkılı ZnO filmlerin % 67.51 ve ZnO/ZnO:Co nanocompozit filmlerin verimi ise % 60.37 olarak ölçülmüştür.