Dergiler / Sakarya University Journal of Science / 2018 / Cilt: 22 Sayı: 3

Hidrotermal sentez ve sol-jel yöntemleri ile farklı morfolojilerde CdS partikül üretimi ve atık su uygulamalarında kullanımları

Hydrothermal synthesis and sol-gel methods for CdS particle production in different morphologies and their use in wastewater applications

Sayfa
888–897
Yayın Tarihi
2018-06-01
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)

Ortaya çıkan sonuçlar, sentezlenen CdS partiküllerinin MO boyasının fotodegradasyona uğratarak atık su uygulamalarında potansiyel kullanımları olabileceğini göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, iki farklı metot kullanılarak CdS nanopartikülleri farklı boyutlarda ve morfolojilerde sentezlenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Diğer bir yöntem olan sol-jel metodu ile de çapları yaklaşık 200 nm olan küresel CdS ve Ag/CdS nanopartiküller hazırlanmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Ortaya çıkan sonuçlar, sentezlenen CdS partiküllerinin MO boyasının fotodegradasyona uğratarak atık su uygulamalarında potansiyel kullanımları olabileceğini göstermektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:CdS partiküller · hidrotermal sentez · sol-jel metodu

Özet

Bu çalışmada, iki farklı metot kullanılarak CdS nanopartikülleri farklı boyutlarda ve morfolojilerde sentezlenmiştir. İlk olarak, hidrotermal sentez yöntemi ile hem karnabahar tipi CdS mikrokürelerin hem de CdS nanoçiçek türü mikroyapıların sentezleri teflon hazneli çelik reaktörlerde gerçekleştirilmiştir. Karnabahar tipi CdS mikrokürelerin sentezinde polietilen glikol ve tiyoasetamid kullanılırken, nanoçiçek CdS mikroyapıların sentezlerinde sülfür kaynağı olarak tiyoüre kullanılmıştır. Diğer bir yöntem olan sol-jel metodu ile de çapları yaklaşık 200 nm olan küresel CdS ve Ag/CdS nanopartiküller hazırlanmıştır. Bu metotta, polietilen glikol su içerisindeki çözünürlüğü ve yüksek viskozitesi sayesinde nanokristallerin büyümelerinin kontrollerini sağlayarak stabilizör olarak kullanılmıştır. Her iki metot ile de başarılı bir şekilde farklı boyutlarda ve şekillerde CdS mikro- ve nanoyapılar hazırlanmıştır. Bu partiküller, metil oranj (MO) boyasının fotodegradasyonunda kullanılmıştır. Ortaya çıkan sonuçlar, sentezlenen CdS partiküllerinin MO boyasının fotodegradasyona uğratarak atık su uygulamalarında potansiyel kullanımları olabileceğini göstermektedir. Floresans spektroskopi ölçümleri ile CdS yapılarının enerji band aralıkları belirlenmiştir. X-ışını kırınım yöntemi (XRD), geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) cihazları yapıların karakterizasyonunda kullanılmıştır. Ayrıca MO boyasının atık sulardan giderim çalışmalarında UV-vis spektrofotometresi kullanılmış olup, CdS partiküllerinin boya degradasyon yüzdesi ve adsorpsiyon kapasitesi (qe) değerleri hesaplanmıştır.

Abstract

In this study, CdS nanoparticles were synthesized in different sizes and morphologies using two different methods. First, the synthesis of both cauliflower-type CdS microspheres and CdS nanoflower-type microstructures by hydrothermal synthesis was carried out in a steel reactors with teflon chamber. While polyethylene glycol and thioacetamide were used in the synthesis of cauliflower-type CdS microspheres, thiourea was used as a sulfur source in the synthesis of nanoflower CdS microstructures. Spherical CdS and Ag/CdS nanoparticles having a diameter of about 200 nm were prepared by the sol-gel method. In this method, polyethylene glycol is used as a stabilizer by providing the control of the growth of nanocrystals due to its high solubility in water and high viscosity. Using both methods, CdS micro- and nanostructures were successfully prepared in different sizes and shapes. These particles were used for photodegradation of methyl orange (MO) dye. The results show that the CdS particles synthesized may have potential uses in waste water applications by photodegrading the MO dye. Energy band gaps of CdS structures were determined by fluorescence spectroscopy measurements. X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) devices have been used to characterize structures. In addition, UV-vis spectrophotometer was used for removal of MO dye from waste water and the percentage of dye degradation and adsorption capacity (qe) of CdS particles were calculated.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

TUNCER, C. (2018). Hidrotermal sentez ve sol-jel yöntemleri ile farklı morfolojilerde CdS partikül üretimi ve atık su uygulamalarında kullanımları. Sakarya University Journal of Science, Cilt: 22 Sayı: 3, 888–897. https://ajindex.com/articles/942183

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. G. Schmid, “Nanoparticles: From Theory to Application,” Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, Wiley-VCH, 2004
  2. J. D. Olson, G. P. Gray, and S. A. Carter, “Optimizing hybrid photovoltaics through annealing and ligand choice,” Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 93, no. 4, pp. 519-523, 2009
  3. J. K. Jaiswal, et al., “Use of quantum dots for live cell imaging,” Nat Meth, vol. 1, no. 1, pp. 73-78, 2004
  4. W. K. Bae, et al., “Deep blue light-emitting diodes based on Cd1-xZnxS@ZnS quantum dots,” Nanotechnology, vol. 20, no. 7, pp. 1-4 2009
  5. M. Achermann, et al., “Energy-transfer pumping of semiconductor nanocrystals using an epitaxial quantum well,” Nature, vol. 429, no. 6992, pp. 642-646, 2004
  6. I. Gur, et al., “Air-Stable All-Inorganic Nanocrystal Solar Cells Processed from Solution,” Science, vol. 310, no. 5747, pp. 462-465, 2005
  7. B. Rostirolla, et al., “Influence of TiO2 nanoparticles on the optical and structural properties of PPV thin films converted at low temperatures,” Express Polymer Letters, vol. 7, no. 8, pp. 716-721, 2013
  8. S. Sonawane, et al., “Ultrasound-Assisted Preparation of Semiconductor/Polymer Photoanodes and Their Photoelectrochemical Properties,” Journal of Physical Chemistry C, vol. 114, no. 11, pp. 5148-5153,2010
  9. Y. Y. Huang, et al., “Photochemical preparation of CdS hollow microspheres at room temperature and their use in visible-light photocatalysis,” Journal of Solid State Chemistry, vol. 184, no. 3, pp. 644-648, 2011
  10. M. Zubair, et al., “Fabrication of CdSe/ZnS quantum dots thin film by electrohydrodynamics atomization technique for solution based flexible hybrid OLED applicatio,” Chemical Engineering Journal, vol. 253, pp. 325-331, 2014
  11. S. H. Mousavi, et al., “Formation and properties of cadmium sulfide buffer layer for CIGS solar cells grown using hot plate bath deposition,” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 25, no. 6, pp. 2786-2794, 2014
  12. G. Shen, et al., “Synthesis of Single-Crystal CdS Microbelts Using a Modified Thermal Evaporation Method and Their Photoluminescence,” The Journal of Physical Chemistry B, vol. 109, no. 19, pp. 9294-9298, 2005
  13. C. M. Yan, et al., “Synthesis of Aqueous CdTe/CdS/ZnS Core/shell/shell Quantum Dots by a Chemical Aerosol Flow Method,” Nanoscale Research Letters, vol. 5, no. 1, pp. 189-194, 2010
  14. Y. J. Chang, et al., “Growth, characterization and application of CdS thin films deposited by chemical bath