KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2019 / Sayı: 17

Poli(sodyum 4-stiren sülfonat) Kaplı SnO2 Nanoparçacıklarının Sentezi, Karakterizasyonu ve Gaz Algılama Özelliklerinin İncelenmesi

Synthesis, Characterization and Investigation of Gas Sensing Properties of Poly (sodium 4-styrene sulfonate)-Decorated SnO2 Nanoparticles

Filiz BORAN
İmren TAŞKIRAN
Sevil ÇETİNKAYA
Sayfa
412–422
Yayın Tarihi
2019-12-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Deney sonuçlarına göre, PSS ile kapsüllenen PEG-SnO2 nanokompozitinin gaz sensörü malzemesi olarak kullanım potansiyelinin arttırılabildiği söylenebilir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, poli(etilen glikol)(PEG)-Kalay Oksit/poli(sodyum 4-stiren sülfonat) PEG-SnO2/PSS nanokompozitleri, 2 saat boyunca dimetil formamid (DMF) varlığında hidrotermal işlemle hazırlandı.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bunun için yüzey aktif madde PEG ile birlikte daha önceden sentezlenmiş olan 16,4 nm büyüklüğündeki SnO2 nanoparçacıkları kullanıldı.
💡
Sonuç & Katkı:Deney sonuçlarına göre, PSS ile kapsüllenen PEG-SnO2 nanokompozitinin gaz sensörü malzemesi olarak kullanım potansiyelinin arttırılabildiği söylenebilir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:PSS · SnO2 · Nanoparçacık

Özet

Bu çalışmada, poli(etilen glikol)(PEG)-Kalay Oksit/poli(sodyum 4-stiren sülfonat) PEG-SnO2/PSS nanokompozitleri, 2 saat boyunca dimetil formamid (DMF) varlığında hidrotermal işlemle hazırlandı. Bunun için yüzey aktif madde PEG ile birlikte daha önceden sentezlenmiş olan 16,4 nm büyüklüğündeki SnO2 nanoparçacıkları kullanıldı. PEG-SnO2/PSS nanokompoziti, PSS ve PEG-SnO2 ile birlikte DMF varlığında 0°C reaksiyon sıcaklığında 2 saat sürede sentezlendi. Hazırlanan PEG-SnO2/PSS nanokompozitinin yapısal ve elementel analizi, taramalı elektron mikrokopisi (SEM), Enerji Dağılım X-Işınları Spektrometresi (EDS), X-ışını difraksiyonu (XRD) ve Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopisi teknikleri ile yapıldı. FTIR ve XRD analizleri SnO2 nanoparçacıklarının PSS polimer yapısına katıldığını gösterirken, SEM ve EDS analizleri SnO2 nanoparçacıklarının morfolojik yapısının, PSS ile kompozitleri hazırlandığında PSS polimeri ile kapsüllenerek nanoyapıdan mikroküre yapılara dönüştüğünü gösterdi. Ayrıca, sonuçlar, PEG-SnO2 yüzeyinin, güçlü π-π etkileşimleri altında PSS ile % 39,53'lük bir kapsülleme oranı ile kaplandığını gösterdi. Bu örneklerin amonyak, etanol, aseton, formaldehit ve kloroform gibi uçucu organik bileşen (VOC) buharlarına karşı gaz duyarlılıkları, oda sıcaklığında, iki probe tekniği ile elektrometre kullanılarak incelendi. PEG-SnO2 nanoparçacıklarının etanol gazı için yüksek algılama performansı sergilediği görüldü. Saf olarak kullanılan PSS, VOC gazlarının hepsine karşı yüksek oranda duyarlılık gösterdi. Deney sonuçlarına göre, PSS ile kapsüllenen PEG-SnO2 nanokompozitinin gaz sensörü malzemesi olarak kullanım potansiyelinin arttırılabildiği söylenebilir.

Abstract

In this study, polyethylene glycol (PEG)-Tin Oxide/Poly(sodium 4-styrene sulfonate) (PEG-SnO2/PSS) nanocomposites were prepared by hydrothermal method in the presence of dimethyl formamide (DMF) for 2 hours. For this purpose, SnO2 nanoparticles of 16.4 nm size previously synthesized using PEG as a surfactant were used. The PEG-SnO2/PSS nanocomposite was synthesized with PSS and PEG-SnO2 in the presence of DMF at a reaction temperature of 0°C for 2 hours. The morphology and elemental analysis of PEG-SnO2/PSS nanocomposite were analyzed by scanning electron microcopy (SEM), Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. FTIR and XRD analyzes showed that SnO2 nanoparticles were incorporated into the PSS polymer structure, while SEM and EDS analysis showed that the morphological structure of SnO2 nanoparticles was transformed from nanostructures into microsphere by encapsulating them with PSS polymer. Also, the results showed that the PEG-SnO2 surface was coated with PSS at an encapsulation rate of 39.53% under strong π-π interactions. Gas sensitivities of these samples against volatile organic compound (VOC) vapors such as ammonia, ethanol, acetone, formaldehyde and chloroform were investigated by two probe techniques using electrometer at room temperature. PEG-SnO2 nanoparticles showed high detection performance for ethanol gas. The pure PSS illustrated a high level of sensitivity to all VOC gases. According to the experimental results, it can be said that the PEG-SnO2 nanocomposite encapsulated by PSS can be used as a gas sensor material.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BORAN, F., TAŞKIRAN, İ., ÇETİNKAYA, S. (2019). Poli(sodyum 4-stiren sülfonat) Kaplı SnO2 Nanoparçacıklarının Sentezi, Karakterizasyonu ve Gaz Algılama Özelliklerinin İncelenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Sayı: 17, 412–422. https://ajindex.com/articles/471789

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Adamczyk, Z., Jachimska, B., Jasiński, T., Warszyński, P., & Wasilewska, M. (2009). Structure of poly (sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) in electrolyte solutions: Theoretical modeling and measurements. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 343(1–3), 96–103. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2009.01.035
  2. Adnan, R., Razana, N. A., Rahman, I. A., & Farrukh, M. A. (2010). Synthesis and characterization of high surface area tin oxide nanoparticles via the sol-gel method as a catalyst for the hydrogenation of styrene. Journal of the Chinese Chemical Society, 57(2), 222–229. https://doi.org/10.1002/jccs.201000034
  3. Andre, R. S., Chen, J., Kwak, D., Correa, D. S., Mattoso, L. H. C., & Lei, Y. (2017). A flexible and disposable poly(sodium 4-styrenesulfonate)/polyaniline coated glass microfiber paper for sensitive and selective detection of ammonia at room temperature. Synthetic Metals, 233(July), 22–27. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2017.08.005
  4. Andre, R. S., Pereira, J. C., Mercante, L. A., Locilento, D., Mattoso, L. H. C., & Correa, D. S. (2018). ZnO-Co3O4 heterostructure electrospun nanofibers modified with poly(sodium 4-styrenesulfonate): Evaluation of humidity sensing properties. Journal of Alloys and Compounds, 767, 1022–1029. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.07.132
  5. Athawale, A. A., & Kulkarni, M. V. (2000). Polyaniline and its substituted derivatives as sensor for aliphatic alcohols. Sensors and Actuators, B: Chemical, 67(1), 173–177. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(00)00394-4
  6. Boran, F. (2016). Grafen- İnorganik Nanokompozitlerinin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Gaz Sensör Özelliklerinin İncelenmesi. Cumhuriyet Üniversitesi.
  7. Boran, F., & Çetinkaya, S. (2016). Influence of Reaction Time on the Size of SnO 2 Nanospheres and Its Sensing Properties to VOC Gases. International Journal of Biological and Medical Science, 1(2), 1–4. Retrieved from http://iakkurt.dergipark.gov.tr/ijbimes
  8. Boran, F., & Çetinkaya, S. (2017). Synthesis, characterization and sensing behavior of WO3 nanocrystalline powder for toluene vapor. Acta Physica Polonica A, 132(3). https://doi.org/10.12693/APhysPolA.132.572
  9. Boran, F., Çetinkaya, S., & Şahin, M. (2017). Effect of surfactant types on the size of tin oxide nanoparticles. Acta Physica Polonica A, 132(3), 546–548. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.132.546
  10. Du, A. K., Yang, K. L., Zhao, T. H., Wang, M., & Zeng, J. B. (2016). Poly(sodium 4-styrenesulfonate) wrapped carbon nanotube with low percolat