Farklı reaktantlar ile nano boyutta CuO sentezi,karakterizasyonu ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of electrochemical propertis of nano CuO with different reactants
Yazar: GAMZE BOZKURT
Danışman: PROF. DR. ABDULKADİR ÖZER
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Nano boyutlu CuO birçok alanda ileriye dönük uygulamalar için kapsamlı araştırmalara konu olmuştur. Bu yüzden nano ölçekteki CuO sentezi için birçok metot geliştirilmiştir. Pek çok avantaja sahip kimyasal çöktürme metodu bu yöntemlerden biridir. Bu çalışmada kimyasal çöktürme metodu kullanılmış ve öncü madde olarak CuSO4.5H2O, Cu(NO3)2.3H2O, CuCl2.2H2O ve Cu(CH3COO)2.H2O kullanılarak her bir öncü madde için ayrı ayrı NH3+KOH, KOH ve NaOH ortamında nano CuO sentezlenmiştir. Sentez aşamasında sürfaktanların yapıya etkisini incelemek amacıyla SB12, CTAB ve SDS sürfaktanları kullanılmıştır. Ayrıca kalsinasyonun da etkisi incelenmiştir. Hazırlanan numunelerin yapısal ve elektrokimyasal karakterizasyonları yapılmıştır.  

Oda sıcaklığında elde edilen tüm örneklerin XRD sonuçlarına göre genellikle ortorombik Cu(OH)2?in oluştuğu ve 500ºCda kalsinasyon sonucunda monoklinik CuO pikleriyle uyuştuğu tespit edilmiştir. Elde edilen SEM görüntülerinde ise çeşitli yapılarda nano partikül, nano kayış, nano çiçek ve nano plaka gibi yapıların oluştuğu görülmektedir. Elektrokimyasal özellikleri açısından alınan çevrimsel voltametri sonuçlarına göre Cu(NO3)2.3H2O?den elde edilen CuO?lerin en yüksek, CuCl2.2H2O?den elde edilen nano yapılı partiküllerin ise en düşük spesifik kapasitansa sahip olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Nano CuO, kimyasal çöktürme, sürfaktan, öncü madde

Abstract:
Nano-CuO has been subject to comprehensive research for future applications in many areas. So, many methods have been developed for the synthesis of CuO in nanoscale. One of the all methods is the chemical precipitation, which has many advantages. This method was used in this research. The precursor substance CuSO4.5H2O, Cu(NO3)2.3H2O, CuCl2.2H2O and Cu(CH3COO)2.H2O was used as precursor substances. Nano CuO was synthesized in the environment of NH3+KOH, KOH and NaOH separately using each of precursor substances separately. In order to examine the effect of surfactants to the structure on the synthesis stage, SB12, CTAB and SDS surfactants are used. The effect of the calcination was also examined. The prepared samples were characterized structural and electrochemical.

The XRD results of all obtained samples at the room temperature provide that orthorhombic Cu (OH)2 usually was formed and conformed with monoclinic CuO peaks as a result of calcination at 500ºC. It is seen on the obtained SEM images that the various structures of the nanoparticles, nano belt, nano flowers and nano plate formed. According to the results of cyclic voltammetry; nano CuO obtained from Cu(NO3)2.3H2O in the highest, nano structured CuO obtained from CuCl2.2H2O was found to have the lowest specific capacitance.
Keywords: Nano CuO, chemical precipitation, surfactant, precursor