Akademik Veri Yönetim Sistemi
Yaltkaya Ş., Yücel M. B., Uluğ B. (Yürütücü)
TÜBİTAK Uluslararası İkili İşbirliği Projesi, 2008 - 2010
Uzun zamandır bilinen
metal-oksit gaz algılayıcılarının performansları parçacık boyutu ve
gösterdikleri yüzey alanı ile ilişkilidir. Parçacık boyutunda uzun süre mikrometre
boyutunda tozların ötesine geçilememiş olması sanayi ve gündelik yaşantıda
büyük bir ihtiyaç duyulan değişik yanıcı, patlayıcı, zehirli vb. gazların
algılanmasında kullanılmak üzere pahalı teknolojilere gereksinim duyan
elektrokimyasal, paramagnetik, kızılötesi, katı elektrot vs. gibi çeşitli
algılayıcıların geliştirilmesine neden olmuştur.
Nanometre boyutundaki
parçacıkları elde etme yöntemlerinin gelişmesine paralel olarak metal-oksit gaz
algılayıcıları diğer karmaşık ve pahalı yöntemlere alternatif olarak yeniden
önem kazanmaya başlamışlardır. Metal-oksit gaz algılayıcılarında parçacık
boyutu ve yapının kontrolüyle ilişkili olarak üretim yöntemlerinde
yapılabilecek gelişmeler uygulamada yararlı olacaktır. Bu malzemelerdeki yük
aktarım mekanizmalarının anlaşılması, optik özellikleri, nano-parçacıkların
birbirleri ile olan etkileşmelerinin doğası ve bu malzemelerin elektromagnetik
radyasyon ile çevresel koşullara tepkilerinin anlaşılması son derece önemlidir.
Projede, mevcut üretim
yöntemlerine ucuz bir alternatif olarak çalışmanın Ukrayna katılımcıları
tarafından önerilen nano boyutlarda yapılandırılmış poroz yapıda SnO2,
ZnO, TiO2 gibi tek bileşenli metal-oksit gaz algılayıcıları üretmek
için bir yöntem geliştirilecektir. Yöntem, bilinen sol-jel yöntemine dayalıdır.
Organo-metalik bileşikler kullanılarak elde edilen nano ölçekli metal
parçacıklar ısıl işlemlerle kümeleştirilip okside edilecek ve aynı zamanda 3
boyutlu bir poroz yapılaşma sol aşamasında kullanılan PVA gibi polimerik katkı
maddesinin bozunması ile oluşturulacaktır.
Çalışmada jel bileşimi,
parçacık boyutu, nano-kümelerin boyut dağılımları, hazırlama koşulları,
porozite gibi özelliklerle katmanların optik ve elektriksel özellikleri
arasındaki karmaşık ilişkiler bir modelleme ile tanımlanmaya çalışılacaktır. Bu
özellikler, üretim aşamalarının algılayıcı performansı üzerinde hangi ölçüde
gelişme sağladığını anlamak açısından da incelenecektir.