Çeşitli bakır kalkojenit nanofilmlerinin upd temelli elektrokimyasal kodepozisyon tekniğiyle sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of various copper chalcogenides nanofilms by upd-based electrochemical codeposition technique
- Tez No: 430913
- Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR ABACI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bakır kalkojenitler; güneş pilleri, optik materyaller, süper iyonik iletken fotodedektörler, yarıiletken arka kontak materyalleri, lazerler, fototermal dönüştürücüler, sensörler, katalizörler, lityum iyon bataryaları, termoelektrik cihazlar, optoelektronik cihazlar, gaz sensörleri vb. geniş uygulama alanına sahiptirler. Bu nedenle, günümüzde bu bileşiklerin sentezleri hem teknolojik hem de bilimsel olarak çok önemlidir. Çalışmanın ilk bölümünde bakır, tellür ve selenyumun UPD ve yığın bölgelerindeki elektrokimyasal davranışları araştırılmıştır. Cu ve Te'ün UPD davranışına farklı anyonların etkileri araştırılmıştır. Daha sonra, aynı çözeltiden sabit potansiyelde potansiyel altı depozisyon (UPD) temelli elektrokimyasal kodepozisyon tekniği kullanılarak CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 nanofilmleri Au levha, ITO kaplı cam ve ITO kaplı PET substratlar üzerinde sentezlenmişlerdir. Büyütülen filmler X-ışını kırınımı (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), taramalı elektron mikroskobu (SEM), ultraviyole-görünür bölge (UV–Vis) absorpsiyon spektroskopisi, Raman spektroskopisi ve I-V çalışmaları ile karakterize edilmiştir. Au levha üzerinde depozit edilen nanofilmlerin kimyasal formülleri, XPS aracılığıyla CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 olduğu belirlenmiştir. ITO-PET substratlarda büyütülen CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 filmlerin SEM görüntüleri nanoboyutlarda ve homojen morfoloji sergilemektedir. ITO-PET substratlarda depozit edilen CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 filmlerin bant aralıkları farklı depozisyon süreleri ve potansiyellerine göre belirlenmiştir. Au levha üzerinde depozit edilen CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 filmlerin XRD sonuçları, filmlerin kristalin ve tek fazlı olduğunu göstermektedir. ITO cam substratlarda depozit edilen CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 Raman spectrumlarında bileşiklere ait titreşim modları kaydedilmiştir. Her üç bileşiğin I-V karakterizasyonu çalışılmıştır. CuTe/ITO ve Cu3Te2Se2/ITO heteroeklemleri diyot modeline uymaktadır, Cu3Se2/ITO heteroeklemi omik davranış göstermiştir. Sonuç olarak, UPD temelli elektrokimyasal kodepozisyon metodu kullanılarak bakır kalkojenitlerin sentezi ucuz ve kolay bir şekilde, atmosferik koşullar altında, kullanımı zor ve pahalı cihazlar gerektirmeksizin gerçekleştirilebilir.
Özet (Çeviri)
Copper chalcogenides have a wide range of application fields in solar cells, optical materials, superionic-conductivity photodetectors, semiconductor back-contacting materials, lasers, photothermal converters, sensors, catalysts, lithium ion batteries, thermoelectric devices, optoelectronic devices, gas sensors, etc. Therefore, at present, the synthesis of these compounds is very important both technologically and scientifically. In the first part of the study, the electrochemical behaviors of copper, tellüride, and selenide in the UPD and bulk regions were investigated. Effects of different anions were investigated to UPD behaviour of Cu and Te. Subsequently, CuTe, Cu3Se2 and Cu3Te2Se2 nanofilms were synthesized on Au plate, ITO coated PET, ITO coated glass substrates using underpotential deposition (UPD) based electrochemical codeposition from the same solution at a constant potential. The synthesized nanofilms were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet–visible (UV–Vis) absorption spectroscopy, Raman spectroscopy, and I-V studies. The chemical formulas of the deposited nanofilms on Au plate were identifed as CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 by XPS. SEM images of the CuTe, Cu3Se2 and Cu3Te2Se2 films grown on ITO-PET substrates exhibit nanoscales and uniform morphology. The band gaps of the deposited films on ITO-PET substrates were determinated according to different deposition times and potentials. XRD results of CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 films deposited on Au plate shows that films are crystalline and single phased. Vibration modes of CuTe, Cu3Se2 ve Cu3Te2Se2 compounds deposited on ITO glass substrates were recorded in the Raman spectrums. I-V characterizations of all three compounds have been studied. CuTe/ITO and Cu3Te2Se2/ITO heterojunctions complied with the diode model, Cu3Se2/ITO heterojunction exhibits ohmic behaviour. Consequently, the synthesis of copper chalcogenides nanofilms using underpotential deposition (UPD) based electrochemical codeposition method can be inexpensively and easily performed under atmospheric conditions without requiring difficult-to-use and expensive equipment.
Benzer Tezler
- CuxBiyTez nanofilmlerin elektrokimyasal potansiyel altı kodepozisyon metodu ile sentezi, karakterizasyonu ve potansiyel güneş pili uygulamasının araştırılması
Synthesis of CuxBiyTez nanofilms via electrochemical codeposition method, characterization and investigation of potential solar cell application
MURAT BUĞRA KARAKUZU
- Çeşitli kayısı örneklerinde bakır spesiasyonu (türlendirme)
Copper speciation in the various apricot cultivars
SELİM ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2008
Kimyaİnönü ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA ERDEMOĞLU
PROF. DR. ŞEREF GÜÇER
- Çeşitli örneklerde FI-AAS ile zenginleştirme sonrası bakır, gümüş ve palladyum'un tayinleri
Determinations of copper, silver and palladium in various samples with FI-AAS after preconcentration
TÜLİN ÇETİN
- BİTLİS MUTKİ BAKIR CEVHERİNİN SEÇİMLİ FLOTASYONUNDA ÇEŞİTLİ PARAMETRELERİN ETKİSİ
EFFECT OF VARIOUS PARAMETERS ON SELECTIVE FLOTATION OF BİTLİS MUTKİ COPPER ORE
CEM ULUCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM GÜL
- Çeşitli biyolojik ve çevre örneklerindeki kobalt, bakır, nikel ve demir gibi eser elementlerin yüksek performanslı sıvı kromatografisi ile tayini
The determination of trace elements as cobalt, copper, nickel and iron in different biologycal and environmental samples with high performance liquid chromatograpy
HARUN ÇİFTÇİ