Nano titanyum di oksit bor oksit doplanması yapısının ve özelliklerinin incelenmesi
Structure ve specification analysis of nano titanium di oxide doped with boron oxide
Yazar: SERKAN USTA
Danışman: PROF. DR. ULVİ AVCIATA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Titanyum dioksit (TiO2), çevresel arıtma ve enerji üretimi alanlarında köklü değişikliklerle gelişen teknolojilerde üzerinde en çok araştırma yapılan yarıiletken oksitlerden birisidir. Havadaki ve sudaki organik kirliliklerin uzaklaştırılmasında fotokalizör olarak kullanılabildiği gibi yine suyun iyonlarına ayrıştırılarak hidrojen elde edilmesine kadar fotokatalizör olarak oldukça geniş uygulamaları bulunmaktadır. Bu özelliklere sahip diğer maddelere göre fiyatının daha düşük olması, düşük zehirlilik, yüksek ısıya ve kimyasallara dayanma özelliklerinden dolayı kullanımı yaygındır. Ancak fotokatalist olarak görünür ışığa duyarlılığının düşük olması TiO2 in sınırlaycı özelliklerinden biridir. Birçok çalışmada TiO2 in görünür ışıktaki aktivitesini artırmak, elektronik ve yüzey yapısını iyileştirmek için soy metal katma, metal iyon yükleme, katyonik ve anyonik doplama gibi işlemler yapılmaktadır. Çalışmaların birçoğunda görünür ışık altında fotokatalitik etkisi artırılmıştır. Bu araştırmalarda temel olarak fotokatalitik, elektrokatalitik ve biyomedikal uygulamalar için nano yapıda titanyum dioksitin hazırlanması, belirli nanometrik bir yapı için yüzey kaplanmasında sol-jel yönteminin uygulanması esas alınan çalışmalar yapılmaktadır.Isı artışı ile Borik Asitten (H3BO3) su kaybı ile Bor oksit (B2O3) oluşumu B2O3-H2O sistemi faz diyagram ispatlanmıştır.Bu dönüşümden yola çıkılarak TiO2'ye Boroksit dop edilmesine karar verilmiştir.Dop edilen Boroksit bu noktada Borik Asit (H3BO3) ve Bor Oksit (B2O3) kullanılarak elde edildi. Isısal farklılıklar ile oluşan bu 2 Bor Bileşiğinin dop edilen üründe farklılıkları ve ortak yönleri bu çalışmada ortaya konulmaya çalışılmıştır. Çalışmanın amacı yanmaz özellik taşıyan malzemelerde özellikle tekstil endüstrisinde sentezlenen bu ürünün kullanılmasıdır.

Abstract:
Titanium dioxide (TiO2) is one of the most researched semiconductor oxides that has revolutionised Technologies in the field of enviromental purification and energy generation. It has found extensive applications in heterogenous photocatalysis for removing organic pollutants from air and water and also in hydrogen production from photocatalytic water-spliting. Its use popular because of its low cost, low toxicity, high chemical and thermal stability. But one of the critical limitations of TiO2 as photocatalyst is its poor response to visible light. Several attempts have been made to modify the surface and electronic structures of TiO2 to enhance its activity in the visible light region such as noble metal depositions, metal ion loading, cationic and anionic doping and sensitisation. Most of the results improved photocatalytic performance under visible light irradiation. The overall goal was an in-depth study of an adaptation of the surface sol-gel process as a nanometer-precise method to prepare nanostructured titanium oxides for photocatalytic, electrocatalytic and bio-medical applications. With the increase of heat ,because of loss water Boric Acid(H3BO3) is transformed to Boron Oxide (B2O3) in phase diagram that was proven . Reason of this transformation ,Titanium di Oxcide doped by two different form first Boric Acid (H3BO3), second Boron Oxide (B2O3) form.In this thesis it will be presented common point and different point for two form.