Katkısız ve katkılı nio/aktif karbon nanoparçacıkların fotokatalitik uygulamaları
Characterization of undoped and additive nio / activated carbon nanoparticles and analysis of the photocatalytic properties
Yazar: NESRİN BULUT
Danışman: DOÇ. DR. SABİT HOROZ
Siirt Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Katı maddeler elektriği iletme durumlarına göre 3'e ayrılır. Bunlar iletken, yarıiletken ve yalıtkanlar olarak incelenmektedir. Yarıiletkenler bu gruplandırılmada önemli bir yer tutmaktadır. Önemli olmasının nedeni mutlak sıcaklıkta (T=0 Kelvin'de) yalıtkan olan yarıiletkenler dış etkilere (sıcaklık, basınç, elektron bombardımanı vb.) maruz bırakıldığında iletkenlik potansiyellerinde değişiklik sağlanabilmesidir. 21. yüzyılda yarıiletkenler önem kazanan ve hızla gelişmekte olan teknolojiler arasında yer almaktadır. Boyutları 0-100 nm aralığında bulunan nanoyapılı maddeler, aynı maddelerin yığın halindekilerle kıyaslandığında farklı optik ve elektronik özellikler göstermektedir. Bundan dolayı nanoyapılı maddeler araştırmacıların ilgisini çekmiş ve bilimsel uygulamalarda geniş çaplı olarak kullanılmaktadır. Nanoteknoloji tekstil, sağlık, uzay ve haberleşme gibi birçok alanda kullanım imkanı bulmuştur. 
Nanoyapıdaki yarıiletkenlerin bir diğer kullanım alanı, organik kirleticilerin gideriminde, yarıiletken madde fotokatalizörü olarak kullanım çalışmaları sürmektedir. Yapılan çalışmalarda yarıiletkenlerde katkılamanın maddenin optik ve elektronik özelliklerinde değişmelere sebep olduğu ortaya çıkmıştır. Bu yüzden en iyi katkılama miktarını belirleme ve ucuz üretim yöntemlerine yönelim vardır. Yarıiletken maddelerin sentezlenmesinde kullanılan çok sayıda yöntem mevcuttur. Aşağıdan yukarıya yaklaşımı altında sıralanan kimyasal çöktürme yöntemi ekonomik ve pratik bir yöntemdir. Bu nedenle bu tez çalışmasında yarıiletken madde sentezlenmesinde tercih edilmiştir. Katkılanan metallerin (Fe, Cu, Co) yanı sıra önemli bir adsorban olan aktif karbon da kullanılmıştır.  Geniş çaplı kullanım alanı olan NiO (3,6-4 eV) band aralığına sahip p-tipi katkılı bir yarıiletkendir. Fakat fotokatalizör olarak kullanım çalışmaları fazla mevcut değildir. Bu çalışmada katkı maddelerinin ve aktif karbon ile desteklenen NiO yarıiletkenin  fotokatalitik aktivasyonunun incelenmesi amaçlanmış ve bu maddelerin yapısal, morfolojik ve boyut analizleri yapılmıştır.

Abstract:
Solid materials are divided into 3 according to their electricity conduction status. These are examined as conductors, semiconductors and insulators. Semiconductors have an important place in this grouping. The reason why it is important is that when semiconductors, which are insulators at absolute temperature (T = 0 Kelvin), are exposed to external influences (temperature, pressure, electron bombardment, etc.), their conductivity potential can be changed. Semiconductors are among the technologies gaining importance and developing rapidly in the 21st century. Nano-structured materials with sizes in the range of 0-100 nm show different optical and electronic properties when compared to those in bulk. Therefore, nanostructured materials have attracted the attention of researchers and are widely used in scientific applications. Nanotechnology has been used in many fields such as textile, health, space and communication.
Another area of use of semiconductors in nanostructure, in the removal of organic pollutants, is being studied as a semiconductor photocatalyst. Studies have revealed that doping in semiconductors causes changes in the optical and electronic properties of matter. Therefore, there is a trend towards determining the best doping amount and inexpensive production methods. There are many methods used in the synthesis of semiconductor materials. The chemical precipitation method listed under the bottom-up approach is an economical and practical method. For this reason, it was preferred in the synthesis of semiconductor materials in this thesis study. In addition to the metals added (Fe, Cu, Co), activated carbon, an important adsorbent, was also used. It is a p-type doped semiconductor with a wide range of applications, NiO (3.6-4 eV). However, studies of its use as a photocatalyst are not available. In this study, it was aimed to investigate the photocatalytic activation of the additives and the NiO semiconductor supported by activated carbon, and the structural, morphological and dimensional analysis of these substances were made.