Nanoboyutlu TiO2 esaslı antibakteriyel kaplama

Abstract

Nanoteknolojinin amacı, üstün elektriksel, mekanik, kimyasal, ısıl, optik vb. özelliklere sahip malzemeler ve sistemler geliştirmektir. Sol-Jel tekniğiyle böyle malzemeler kolaylıkla üretilebilmektedir.Titanyum dioksit (TiO2) yarıiletken, ışık enerjisiyle kimyasal olarak aktif bir malzemedir. TiO2'in fotoaktivitesi, onunla temas eden organik malzemeleri parçalamaya yöneliktir. Fotokatalist özelliği olan TiO2, kir, çevre kirliliği, zehirli kimyasallar, sigara, bakteri vb. malzemelerin parçalanmasını sağlar.Bu tezde, fotokatalitik etkili TiO2 sol-jel tekniği kullanılarak düz camlara kaplanmıştır. Titanyaya yapılan demir ve krom katkılarıyla fotokatalitik etki incelenmiştir.Saf TiO2 çözeltisiyle, %1 Demir ve %1 Krom katkılı TiO2 çözeltisiyle kaplanmış, 400°C, 450°C ve 500°C sıcaklıklarda bir saat süreyle sinterlenmiş cam numunelerin hava ve kalay yüzeyine yapılan kaplama kalınlığı ölçümlerinde, artan çekme hızıyla kaplama kalınlığının arttığı gözlenmiştir.%1 Demir katkılı TiO2 çözeltisiyle kaplanmış, 400°C, 450°C ve 500°C sıcaklıklarda bir saat süreyle sinterlenmiş cam numunelerin hava ve kalay yüzeyindeki temas açısı ölçüm değerleri, saf TiO2 çözeltisi ve %1 Krom katkılı TiO2 çözeltisiyle kaplanmış numunelerin hava ve kalay yüzeyine yapılan temas açısı ölçüm değerlerine göre daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir.Farklı sıcaklıklarda sinterlenen numunelerdeki absorpsiyon ölçümlerinde, en düşük absorpsiyon değerine %1 Krom katkılı TiO2 çözeltisiyle kaplanmış, 400°C'de sinterlenmiş numunelerde ulaşılmıştır. Fotokatalitik özelliklerde Cr katkısının bu özelliği arttırdığı, Fe katkısının saf TiO2'den çok farklı olmadığı gözlenmiştir.Numune yüzeylerine yapışma testi uygulandığında, kolay çizilemediği, kaplamanın genel olarak %5'ten fazla etkilenmediği görülmüştür.Saf TiO2 çözeltisinin jeline yapılan XRD analizinde, kararlı rutil fazı oluşumu 900°C'de, %1 Demir ve %1 Krom katkılılarda 600°C'de başlamıştır. %1 Demir katkılı olan 700°C'de, %1 Krom katkılı olan 800 °C'de tamamen kararlı rutil faza dönüşmüştür.