Sol-gel yöntemi ile kaplanarak kendi kendini temizleyen yüzeylerin elde edilmesi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada cam üzerine TiO2 ince filmler sol-gel yöntemi ile kaplanmıştır. Film kaplaması için hazırlanan çözeltilerde TiO2 asıllı kimyasallar kullanılmış, çözücü ve kilasyon malzemesi olarak da metanol ve asetil aseton kullanılmıştır. Hazırlanan cam numuneler özel aparat yardımı ile çözelti içerisine daldırıldıktan sonra, 500 °C sıcaklıktaki dikey tüp fırın içerisine alınıp kurutulmuş ve bu işlemden sonra aynı sıcaklıkta da kristalizasyon tavlamasına tabi tutulmuştur. Cam üzerine kaplanan ince filmler X-Işını kırınımı (XRD), X-Işını fotoelektron Spektrometresi (XPS), Termogravimetrik Diferansiyel Termal Analiz (TG-DTA), Elipsometer, Spektrometer ile karakterize edilmiştir. XRD analizi sonucunda cam üzerinde TiO2 piki alınmadığı için XPS analizi yapılmış ve XPS analizinde TiO2 piki alınmıştır. TG-DTA analizinden alınan sonuçlar ile kristalizasyon tavlaması sıcaklığı 400-500 °C arasında yapılacağı belirlenmiştir. Elipsometer analizi ile kaplama kalınlıkları ölçüldü ve cam numunelerin çözeltiye daldırma sayısına göre kalınlıkların 42-250 nm arasında değiştiği gözlenmiştir. Spektrofotometer analizi ile cam üzerine kaplanan ince filmlerin optik geçirgenliğinde daldırma sayısının artmasıyla azalma meydana geldiği gözlenmiştir. Farklı daldırma kalınlıkları ve kristalizasyon sıcaklıklarına göre TiO2 ince film kaplama yapılmış ve kaplama yapılmamış cam numunelerin yüzeylerinin farklı noktalarına 1 mikrolitre hacminde saf su (UP_ ultra pure) damlatılarak suyun yüzeyle yaptığı Islatma açısı belirlenmiştir. Alınan verilerde daldırma sayısından ziyade, kristalizasyon sıcaklığının ıslatma açısına etkisi olduğu ve 300 °C?de 2 daldırmalı TiO2 ince film kaplı numunenin yüzeyinin süper hidrofilik yüzey yapısına dönüştüğü görülmüştür. Son olarak TiO2 ince film numuneleri ile kaplanmamış cam numuneler özel aparat ile mum ışığı altında islendirmeye tabi tutulmuştur. Tio2 kaplanmış ve islendirilmiş cam numuneler 8 W `lık UV ışını altında 24-48-72-96-120 saat ışığa tabi tutulmuştur. Bu esnada 24 saatte bir numune resimleri çekilmiş, kendi kendini temizleme özelliği ve numunelerde meydana gelebilecek değişimler gözlenmiştir. Numunelerin UV ışığı altındaö 120 saat sonucunda ki görüntülerine bakıldığı zaman Tio2 ince film kaplanmış ve islendirilmiş cam numunelerin yüzeylerinin görünür bir şekilde temizlendiği tespit edilmiştir.