Elektrokimyasal yöntemlerle çinko metalinden çinko oksit ve çinko gliserat sentezi
Electrochemical synyhesis of zinc (II) oxide and zinc glycerolate from zinc metal
Yazar: GAMZE İMAMOĞLU
Danışman: PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Enerji = Energy ; Kimya = Chemistry

Özet:
Çinko(II)oksit (ZnO) saydam ve iletkenlik özellikler gösteren, oda koşullarında bant genişliği 3,37 eV ve 60 meV aktivasyon enerjisine sahip n-tipi bir yarıiletkendir. ZnO ultraviyole emisyon diyotlarında, piezoelektrik malzemelerde, sensörlerde, yüksek sıcaklık heterojen katalizörlerde (Cu/ZnO ya da CuO/ZnO/Al2O3), fotovoltaik hücrelerde, elektro optik anahtar ve hidrojen depolama aletlerinde gelecek vaat eden bir malzemedir.Birçok farklı nano malzeme arasında, nano yapıdaki ZnO yüksek yüzey alanına ve optik olarak saydam bir yapıya sahip olması, toksik olmaması, biyo-uyumlu, kimyasal ve fotokimyasal kararlı, yüksek elektron iletim özelliğine ve elektrokimyasal aktiflikliğe sahip olmasından dolayı özel bir öneme sahiptir. Çinko(II) oksit eldesi için literatürde birçok sentez yöntemi bulunmaktadır. Literatürde var olan bu sentez yöntemleri; yüksek sıcaklık ve basınç gibi yüksek enerji gerektiren deneysel parametreler içermektedir. Bu da sentezin maliyetini arttırmaktadır.Bu çalışmada, çinko metali kullanılarak uygun çözücü ve elektrolit ortamlarında elektrokimyasal olarak tek basamakta, saf ZnO tozu sentezlenmiştir. Sentez sonrası ısıl bir işleme ihtiyaç duyulmadığı için, diğer sentez yöntemlerinden daha basit ve ucuzdur. Ayrıca, deneysel parametrelerin (gerilim, süre, sıcaklık vb.) oldukça kolay kontrol edilebilmesiyle, farklı boyut ve şekillerde ZnO sentezlenmesi hedeflenmiştir.Anahtar Kelimeler: Elektrokimyasal Sentez, voltametri, sabit gerilimli kulometri, çinko oksit, çinko gliserat kompleksi.

Abstract:
Zinc oxide is a n-type semi conductor acts as a transparent and conductive material with 3,37eV bandwidth and 60 meV activation energy in room conditions. ZnO is a promising future material in ultraviolet emission diodes, piezoelectric materials, sensors, high-temperature heterogen catalyzers (Cu/ZnO or CuO/ZnO/Al2O3), photovoltaic cells, electro-optic switches and hydrogen storage devices.Among many different nano materials, ZnO has a special significance with its high surface area and optically transparent, non-toxic, biocompatible, chemically and photochemically stable, high electron conductive, electrochemical active structure. There are many different methods in technical literature for Zinc oxide synthesis. These methods include experimental parameters which require high energy such as high-temperature and pressure. This results an increase in the synthesis expenses.In this study, pure ZnO powder is synthesized from Zinc metal as electrochemically in one-stage using appropriate solvent and electrolyte environments. This is a simpler and cheaper compared to other synthesis methods since it does not require thermal procedure post synthesis. Furthermore, ZnO synthesis in different sizes and shapes is aimed with the simple control of experimental parameters (voltage, time, temperature etc.).Keywords: Electrochemical synthesis, voltammetry, voltage-controlled coulometric method, Zinc oxide, Zinc glicerolate complex.