Development of novel nanomaterials for display and catalysis applications

Nanomalzemeler çok çeşitli ve eşsiz özellikleri sayesinde biyoteknoloji, enerji, tekstil, yapı, gıda gibi birçok alanda araştırma konusu olarak yer edinmiştir. Saydam iletkenler ve kataliz uygulamaları, nanomalzeme çalışmalarının yürütüldüğü diğer iki önemli uygulama alanıdır. Ekran uygulamalarında, metal nanoteller, özellikle gümüş ve bakır, yüksek iletkenlik, düşük maliyet ve esnek cihazlara uygulanabilirlik gibi özellikleriyle, ekran piyasasında en çok kullanılan malzeme olan indiyum kalay oksit'e alternatif olarak oldukça ilgi çekmektedir. Kataliz uygulamalarında ise, reaksiyon veriminin artırılması ve maliyetlerin düşürülmesi açısından nanomalzeme kullanımı önemli olmaktadır. Bu tez çalışmasında, genel olarak, uzunluk ve çap kontrolü için bazı parametrelerin optimizasyonu yapılarak gümüş ve bakır nanotellerin sentezine yer verilmiştir. Sentezlenen nanotellerin oksidasyona açık olması nedeniyle, yüzey pasivasyonu için altın, platin ve paladyum gibi asal metallerle kaplama yöntemleri önerilmiştir. Ayrıca boya atık su arıtımında bakır nanotellerin katalizör etkileri incelenmiştir. Bu çalışmanın ilk bölümünde, polyol sentez yönteminde kullanılan polivinilpirolidon (PVP) polimerinin molekül uzunluğunun ve PVP/AgNO3 mol oranının gümüş nanotel sentezinin verimi ve nanotel boyutlarına etkisi incelendi. Bu parametrelerin reaksiyon verimine etkisinin büyük olduğu sonucu görüldü. Doğrudan ekleme ve iki fazlı kaplama metotları ve farklı asal metal bileşikleri kullanılarak gümüş nanotel yüzeyinde galvanik reaksiyonlar gerçekleştirildi. Kaplama çalışmaları sonucunda, bu metotlar kullanılarak nanotel yüzey atomlarının bu asal metallerle değiştirilerek nanotellerin kaplanabildiği görüldü. Tezin ikinci bölümünde bakır nanotellerin hidrotermal ve çözelti bazlı iki farklı yöntemle sentezlenmesine yer verildi. İki ayrı metotla üretilen nanoteller faklı boyut özelliklerine sahiptir. Gümüş nanotellere uygulanan kaplama yöntemleri, bakır nanoteller için de denendi ve ümit verici kaplama sonuçları elde edildi. Son bölümde bakır nanotellerin üç farklı organik boyanın degradasyonunda katalizör etkileri çalışıldı. Katalizör kullanımı, 3 boya için de degradasyon süresini çok büyük ölçüde azaltmıştır.