Atomik katman biriktirme (ALD) ile cam kumaş yüzeyinde oluşturulan Al katkılı metal oksit ince filmlerin fotokatalitik aktivitesi

Bu çalışmada ALD yöntemini kullanılarak yüksek yüzey alanına sahip alttaş malzemede farklı kompozisyonlara sahip AZO ve ATO filmler oluşturarak, farklı katkı oranlarının ve tavlamanın fotokatalitik aktivite üzerindeki etkinlikleri belirlenmiştir. Filmlerin karakterizasyon ve fotokatalitik aktivite çalışmalarında kullanılmak üzere dört farklı alttaş (Si Wafer, Kuartz, Cam Lamel ve Cam kumaş) malzemesi kullanılmıştır. Tavlama işleminin üretilen filmin yapısı ve performansı üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla her alttaştan iki adet üretim gerçekleştirilerek birine 450 °C'de tavlama işlemi uygulanmıştır. Al katkısının ZnO ve TiO2 ALD filmlerin fotokatalitik aktivitesi üzerindeki etkisini değerlendirmek amacıyla %0, %5, %10 ve %20 olmak üzere dört farklı katkı oranı ile film üretimi yapılmıştır. Fotokatalitik aktivitenin belirlenmesi için dört saat boyunca metilen mavisi boyar maddesinin solar simülatör altında bozulmasının ölçümü yaklaşımı tercih edilmiştir. AZO ve ATO ALD ince filmlerin morfolojisinin incelenmesi amacıyla FESEM analizleri, kristal yapısının incelenmesi amacıyla XRD ve XPS analizleri, optik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla UV-Vis ve PL analizleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen filmler arasında tavlanmış %20 Al katkılı ZnO filmler (%20 AZO) en yüksek fotokatalitik aktiviteyi göstermiş, hemen ardından sadece ZnO (%0 AZO) kaplı filmler gelmiştir. %5 ve %10 Al katkılı ZnO filmler ise daha zayıf fotokatalitik etkinlik göstermiştir. Bu durum katkı oranının belirli bir değerin üzerine çıktıktan sonra AZO filmin bant yapısında değişimlere sebep olduğunu göstermektedir. ATO filmler içerisinde en yüksek fotokatalitik aktiviteyi tavlanmış olan yalnızca TiO2 kaplı film göstermiştir ve AlO2 katkısının TiO2 filmlerin fotokatalitik aktivitesi üzerinde pozitif etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.