Çözelti esaslı seramik toz sentezinde boyut ve morfolojiyi etkileyen parametrelerin incelenmesi

Elektromanyetik spektrumun 100-400 nm dalga boyu aralığını kapsayan ultraviyole (UV) ışınlarının potansiyel zararlarından korunmak için koruyucu filtre kullanımı gerekmektedir. Kimyasal koruyucu filtrelerin cilt üzerindeki zararlı etkilerinden dolayı fiziksel filtrelere yönelim gün geçtikçe artmaktadır. Küresel olarak onaylanmış ve hem UVA hem de UVB'de koruma sağlayan tek fiziksel koruyucu olan çinko oksit (ZnO) iyi bir UV filtre görevi görmektedir. Fiziksel filtre olarak kullanılan çinko oksitin mikron boyutta kullanımı yüksek kırınım indisi sebebi ile beyazlık etkisi yaratarak estetik açıdan tercih edilmemesine sebep olmaktadır. Nano boyutta kullanılan çinko oksit şeffaflık etkisi sağlasa da hem deri altına nüfuz edip potansiyel sağlık riski endişesi yarattığından hem de yüksek aglomerasyon eğiliminden dolayı kullanım zorlukları yaratmaktadır. Mikron ve nano boyuttaki bu olumsuz durumları ortadan kaldırmak amacı ile MicNo® partikül teknolojisi geliştirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, MicNo® partikül teknolojisi kullanılarak poliol sentezi ile üretilen çinko oksit tozlarının, üretim aşamasında boyutunu ve morfolojisini etkileyen proses parametrelerinin incelenmesidir. Çalışma kapsamında farklı sıcaklıklarda, sürelerde, karıştırma hızlarında ve çözelti-çinko iyon oranlarında oranlarında kesikli deneyler yapılarak süreç parametrelerinin final ürün yapısı ve boyutuna etkileri incelenmiştir. Yapılan tüm sentez denemeleri alkol ortamında yıkanıp ardından kurutularak 500oC sıcaklıkta sinterlenmiştir. Çinko oksit dönüşüm oranı, numuneler fırınlanmadan önce XRD cihazı ile analiz edilmiştir. Morfoloji görüntüleri SEM cihazı ile yapılmıştır. Partikül boyutları ise tane boyut cihazında yapılmıştır. Sıcaklık değişken parametresi çalışmasında, sıcaklığın artması ile birlikte çinko oksitin organometalik komplekse dönüşme oranının arttığı gözlenmiştir. Süre değişken parametresi ile yapılan deneylerde, sentez tepe sıcaklığında bekleme süresinin artması da dönüşüm oranını pozitif yönde etkilediği görülmüştür. Çinko oksit dönüşüm oranı, tane boyut dağılımı ve partikül şekli göz önünde bulundurularak uygun sentez karıştırma hızı belirlenmiştir. Ayrıca çözelti-çinko iyon oranı oranının arttırılması ile daha dar tane boyut dağılımının oluştuğu tespit edilmiştir.