Çinko oksit yardımıyla fotoaktif malzeme geliştirilmesi ve foto-korozyon

Bu çalışmada, ZnO ince filmler elektrokimyasal yolla ITO (indiyum kalay oksit) kaplı cam yüzey üzerine çöktürülmüştür. Çöktürme işlemi için uygun potansiyel ve akım yoğunluğu değerlerinin belirlenmesi amacıyla dönüşümlü voltametri ve galvonastatik yöntemlerden yararlanılmıştır.ZnO filminin fiziksel-kimyasal özellikleri çöktürme parametreleri yardımıyla değiştirilmeye çalışılmıştır. Çöktürme parametrelerinin ZnO film morfolojisi üzerine etkisi, SEM, EDX, XRD ve AFM analizleri yardımıyla aydınlatılmaya çalışılmıştır. Yarı iletken malzemelerin bant aralıkları UV-vis. ölçümleri yardımı ile belirlenmiştir. Bu sayede bant aralığının katalitik etkinlik üzerine etkisi incelenmiştir. Mott-Schottky analizleri yardımıyla, elektronik özellikler ve çöktürme parametreleri arasındaki ilişki tartışılmıştır.Hazırlanan yarı iletken elektrotların katalitik etkilerinin belirlenebilmesi amacıyla bir foto elektrokimyasal hücrede, karanlıkta ve ışık altında (gün ışığını simüle etmek amacıyla) dönüşümlü voltametri çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca elde edilen ZnO filmlerin foto-korozyona karşı dayanımlarının incelenmesi amacıyla Elektrokimyasal Impedans Spektroskopi (EIS) çalışmaları yapılmıştır.Çalışma sonunda, hazırlanan tüm ZnO filmlerin n-tipi yarı iletken özellikte ve bant aralıklarının da 3,3 eV dolayında olduğu belirlenmiştir. -0,9 ve -1,1 V' da 10 dakika süre ile çöktürme yapılarak elde edilen ZnO filmlerin, daha iyi katalitik etkinlik gösterdiği belirlenmiştir. Ancak bu filmlerin, UV ışığına maruz kaldıklarında, foto-korozyon kolayca gerçekleşmiş ve katalitik etkinliklerinde azalma olmuştur. Daha negatif çöktürme potansiyeli ile tanecik boyutunun daha büyük olduğu, elde edilen ZnO filminin daha düşük katalitik etkinlik gösterdiği ve foto-korozyona karşı daha düşük kararlılığa sahip olduğu belirlenmiştir.