Sol jel yöntemi ile nano SİO2 sentezi ve uygulamaları

Abstract

Bu çalışmada nano yapıdaki SiO2 tanecikleri tetraetoksisilanın hidroliz ve kondenzasyon reaksiyonları sonucunda elde edilmiştir. İlk aşamada asit katalizörü varlığında sentezlenen kollaidal SiO2 çözeltisi hazırlanmıştır. Elde edilen sol seyreltilerek farklı baz katalizörleri ile, trimetilamin, trietilamin, tripropilamin ve tribütilamin, farklı mol oranlarında reaksiyonlar katalizlenerek nano-SiO2 taneciklerinin zamanla büyümesi takip edilmiştir. Tetraetoksisilan' ın hidroliz ve kondenzasyon reaksiyonları Fourier transform infrared spektroskopisi (FT-IR) ile takip edilmiş ve bu süre içerisinde elde edilen nano- SiO2 partiküllerinin tanecik boyu ve dağılımı analizi yapılmıştır. Asit + baz katalizörü kullanılan sistemlerin tanecik boyut ve dağılımı yalnız asit katalizörü kullanılan sisteme göre zamanla daha hızlı büyümesi gözlenmiştir. Farklı katalizör oranları ile hazırlanan nano-SiO2 sollerinin 22 günlük süreçte tanecik boyutlarının değişimi, elde edilen ince filmlerin kalınlıkları ve kaplanan cam örneklerinin antireflektif özellikleri incelenmiştir. Sollerin yaşlandırılması ile elde edilen filmlerin kalınlıkları 100 ila 400 nm arasında değişim gösterdiği saptanmış, en yüksek film kalınlıkları ise trietilamin ile hazırlanan sistemden kaplanmış cam örneklerinde gözlenmiştir. Yalnız asit katalizörü ile hazırlanmış solden elde edilen filmlerin ışık geçirgenliği en yüksek % 4,8 (λ = 550 nm), asit + baz katalizörü kullanılan sollerden elde edilen filmlerin ışık geçirgenliği ise en yüksek % 5,7 (λ = 550 nm) değerlerinde artış göstermiştir. Elde edilen filmlerin yüzeyleri FESEM ve AFM ile incelenmiştir. Ayrıca filmlerin antireflektif özellikleri difüz yansıma ile doğrulanmıştır.