Yıl 2018, Cilt 4, Sayı 1, Sayfalar 9 - 15 2018-04-29

NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi
Production of NiO/ZnO Nanocomposite Particles by Sol-Gel Technique

Duygu Yeşiltepe Özçelik [1] , Sebahattin Gürmen [2]

90 181

Son yıllarda yeni nesil ve kritik malzemelere duyulan ihtiyaç, nano boyutlu malzemeleri modern araştırmaların odağına taşımıştır. Bu çalışmada, petrokimya ve enerji sektöründeki kullanımına yönelik olarak NiO/ZnO nanokompozit partiküllerin sol-jel yöntemiyle üretimi araştırılmıştır. Yüksek safiyetteki nikel nitrat [Ni(NO3)2.6H2O] ve çinko nitrat [Zn(NO3)2.6H2O] tuzlarından molce % (50:50) ve % (30:70)  hazırlanan 0,1 M konsantrasyona sahip başlangıç çözeltilerinde farklı çöktürme reaktifleri (1 M NaOH; NH4OH) ve şelat yapıcının (0,1 M C6H8O7) birlikte kullanılmasıyla başlayan üretim sürecinin son adımındaki kalsinasyon işlemi (700 °C, 2 saat) ile NiO/ZnO nanokompozit partikülleri üretilmiştir. NiO/ZnO nanokompozit partiküllerinin yapısal karakterizasyon çalışmaları kapsamında; X-ışınları faz analizi (XRD, Rigaku), partiküllerin boyut-morfolojilerinin ve bileşimin kalitatif olarak tanımlanması için taramalı elektron mikroskobu ve enerji dağılım spektroskopisi (FEG SEM-EDS, Jeol) ve yapıda var olan bağların tespiti için Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometre (FTIR) teknikleri kullanılmıştır. Sol-gel yönteminde, başlangıç çözeltisinin stokiometrisi ile üretim aşamasında kullanılan çöktürme reaktifinin NiO/ZnO nanokompozit partikül üretimindeki etkisi incelenmiştir.

In recent years, the need for new generation and critical materials has brought the nanoscale materials to the center of modern research. In this study, the production of NiO/ZnO nanocomposite particles by sol-gel method was investigated for using in the petrochemical and energy sectors. In the initial solutions having a 0.1 M concentration prepared from the high purity nickel nitrate [Ni(NO3)2.6H2O)] and zinc nitrate [(Zn(NO3)2.6H2O] salts in mol (50:50)% and (30:70)%, NiO/ZnO nanocomposite particles were produced by the calcination process (700 °C, 2 hours) in the final step of the production process, which started with the use of different precipitation reagents (1 M NaOH; NH4OH) and chelating agent (0.1 M C6H8O7). Within the scope of structural characterization studies of NiO/ZnO nanocomposite particles: phase analysis by X-ray diffractometry (Rigaku, XRD); the size and morphology and to determine the qualitative proportions of the contained elements of the particles with scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy (Jeol FEG SEM-EDS); and Fourier Transform Infrared Spectrometry (Bruker/Alpha-T)  to determine the bonds that were present, was used. In the sol-gel method, the effect of the stoichiometry of the prepared starting solution and the precipitation reagent used in the production step on NiO/ZnO nanocomposite particle production were investigated.

  • [1] Dahman, Y., Javaheri, H., Chen, J., Alchikh-Sulaiman, B. (2017). DOI: 10.1016/B978-0-323-51256-5.00005-8 In book: Nanotechnology and Functional Materials for Engineers Chapter 5, 93-119.
  • [2] Shin, W.-K., Cho, J., Kannan, A.G., Lee, Y.-S., Kim, D.-W. (2016). Cross-linked composite gel polymer electrolyte using mesoporous methacrylate-functionalized SiO2 nanoparticles for lithium-ion polymer batteries. Sci. Rep. 6, 26332. http://dx.doi.org/10.1038/srep26332.
  • [3] Ibrahim Khan, Khalid Saeed, Idrees Khan (2017). Nanoparticles: Properties, applications and Toxicities, Arabian Journal of Chemistry, https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2017.05.011.
  • [4] Yeşiltepe, D. (2017). NiO/ZnO ve NiO/ZnO/Al2O3 Nanokompozit Partiküllerinin Ultrasonik Sprey Piroliz (Usp) Yöntemiyle Üretimi (Yüksek lisans tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • [5] Yılmaz, S., McGlynn E., Bacaksız, E., Cullen, J., Chellappan, R. K. (2012). Structural, Optical and Magnetic Properties of Ni-doped ZnO Micro-rods Grown by The Spray Pyrolysis Method. Chemical Physics Letters, 526, 72-76.
  • [6] Kim, K. H., Yoshihara, Y., Abe, Y., Kawamura, M., Kiba, T. (2017). Morphological Characterization of Sphere-like Structured ZnO-NiO Nanocomposites with Annealing Temperatures. Materials Letters, Vol. 186, 364–367.
  • [7] K. Prasad, Anal K. Jha (2009). ZnO Nanoparticles: Synthesis and Adsorption Study. Natural Science Vol.1, No.2, 129-135.
  • [8] Yeşiltepe, D., Koç, İ., Gürmen, S. (2016). Ultrasonik Sprey Piroliz Tekniği: NiO/ZnO ve Ni/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Üretimi. Metalurji Dergisi, 182, 26-31.
  • [9] Dorneanu, P. P., Airinei, A., Olaru, N., Homocianu, M., Nica, V., Doroftei, F. (2014). Preparation and characterization of NiO, ZnO and NiO–ZnO composite nanofibers, by electrospinning method, Materials Chemistry and Physics, 148, 1029-1035.
  • [10] Hameed, A., Montini, T., Gombac, V., Fornasiero, P. (2009). Photocatalytic decolourization of dyes on NiO–ZnO nano-composites, Photochemical&Photobiological Sciences,8, 677-682.
  • [11] Juma, A. O., Matibini, A. (2017). Synthesis and structural analysis of ZnO-NiO mixed oxide nanocomposite prepared by homogeneous precipitation, Ceramics International, 43, 15424-15430.
  • [12] Chen, W. F., Wang, C. H., Sasaki, K., Marinkovic, N., Xu, W., Muckerman, J. T., Zhu, Y., Adzic, R. R. (2013). Highly active and durable nanostructured molybdenum carbide electrocatalysts for hydrogen production, Energy & Environmental Science 6, 943-951.
  • [13] Yan, X., Li, Z., Chen, R., Gao, W. (2008). Template Growth of ZnO Nanorods and Microrods with Controllable Densities, Crystal Growth & Design, Vol. 8, No. 7.
  • [14] El-Kemary, M., Nagy, N., El-Mehasseb, I. (2013). Nickel oxide nanoparticles: Synthesis and spectral studies of interactions with glucose, Materials Science in Semiconductor Processing, 16, 1747-1752.
  • [15] Shokry, H. H., Elkady, H., M. F., El-Shazly, A. H., Bamufleh, H. (2014). Formulation of Synthesized Zinc Oxide Nanopowder into Hybrid Beads for Dye Separation, Journal of Nanomaterials, 1-14.
  • [16] Sharma, A., Kumar, P.S. (2011), Synthesis and Characterization of NiO-ZnO Nano Composite, 3, 112-115.
  • [17] Alagiri, M., Ponnusamy, S., Muthamizhchelvan, C. (2012). Synthesis and characterization of NiO nanoparticles by sol–gel method, J Mater Sci: Mater Electron, 23, 728–732.
Birincil Dil tr
Konular Malzeme Bilimi
Dergi Bölümü Makaleler
Yazarlar

Orcid: orcid.org/0000-0001-6273-1202
Yazar: Duygu Yeşiltepe Özçelik
Kurum: İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Orcid: orcid.org/0000-0001-6273-1202
Yazar: Sebahattin Gürmen (Sorumlu Yazar)
Kurum: İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Bibtex @araştırma makalesi { gmbd419618, journal = {Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD)}, issn = {2149-4916}, eissn = {2149-9373}, address = {Aydın KARAPINAR}, year = {2018}, volume = {4}, pages = {9 - 15}, doi = {}, title = {NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi}, key = {cite}, author = {Gürmen, Sebahattin and Yeşiltepe Özçelik, Duygu} }
APA Yeşiltepe Özçelik, D , Gürmen, S . (2018). NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD), 4 (1), 9-15. Retrieved from http://dergipark.gov.tr/gmbd/issue/36833/419618
MLA Yeşiltepe Özçelik, D , Gürmen, S . "NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi". Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) 4 (2018): 9-15 <http://dergipark.gov.tr/gmbd/issue/36833/419618>
Chicago Yeşiltepe Özçelik, D , Gürmen, S . "NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi". Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) 4 (2018): 9-15
RIS TY - JOUR T1 - NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi AU - Duygu Yeşiltepe Özçelik , Sebahattin Gürmen Y1 - 2018 PY - 2018 N1 - DO - T2 - Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) JF - Journal JO - JOR SP - 9 EP - 15 VL - 4 IS - 1 SN - 2149-4916-2149-9373 M3 - UR - Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi %A Duygu Yeşiltepe Özçelik , Sebahattin Gürmen %T NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi %D 2018 %J Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) %P 2149-4916-2149-9373 %V 4 %N 1 %R %U
ISNAD Yeşiltepe Özçelik, Duygu , Gürmen, Sebahattin . "NiO/ZnO Nanokompozit Partiküllerinin Sol-Jel Tekniği İle Üretimi". Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) 4 / 1 (Nisan 2018): 9-15.