Fotodepozisyon yöntemi ile kumaş malzemelere Ag nano parçacık kaplayarak elektriksel iletkenliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışma Ag NP’lerin fotodepozisyon yöntemiyle AKB ile ZnO ince film kaplanmış kumaşlara biriktirilmesini; oluşan nihai ürünlerin elektronik ve termal özelliklerinin incelenmesini içerir. AKB yöntemiyle 100 ve 500 döngü ZnO kaplanmış cam kumaşlara gümüş nitrat ve gümüş asetat sulu çözeltilerde UV ışık altında fotodepozisyon yöntemi ile Ag NP’ler biriktirilmiştir. Çalışmada ZnO film kalınlığı, farklı gümüş tuzları ve fotodepozisyon süresi değişken olarak seçilmiştir. Nihai ürünler ESEM, XRD, XPS ile karakterize edilmiş. Elektronik ve termal özellikleri test edilerek rapor edilmiştir. Bu çalışma cam lifleri üzerine bu yöntemlerin kullanılması konusunda ve fotodepozisyon yönteminde gümüş asetat tuzunun ilk defa denenmesi ile birlikte metalik partikül biriktirmede başarılı olması özgünlük ortaya koymaktadır. Gümüş nitrat tuzu ile yapılan fotodepozisyon işlemlerinde oksidasyon meydana gelirken gümüş asetat kullanımı ile tamamen metalik Ag NP birikimi sağlanmıştır. Termal iletkenlik değişimi çok zayıf kalırken elektriksel iletkenlik ve elektronik özelliklerde ciddi değişimler görülmüştür. Termal iletkenlik sonuçlar 0,028-0,033 W/(m.K) seviyelerinde değişip anlamlı bir fark ortaya koymamıştır. Gümüş nitrat yerine tercih edilen gümüş asetat tuzu ile yapılan fotodepoziyonlar sonucu iletkenlik elde edilip, yalıtkan mertebeden 0,0036 Ω.cm özdirenç değerine kadar düşüşler gözlenmiştir.

This study includes the deposition of Ag NPs onto fabrics coated with ZnO thin films using AKB photodeposition method; and the investigation of the electronic and thermal properties of the final products. Ag NPs were deposited onto glass fabrics coated with ZnO using AKB method for 100 and 500 cycles using silver nitrate and silver acetate aqueous solutions under UV light. ZnO film thickness, different silver salts and photodeposition time were selected as variables in the study. The final products were characterized by ESEM, XRD, XPS. Their electronic and thermal properties were tested and reported. This study is original in terms of using these methods on glass fibers and the fact that silver acetate salt was first tried in the photodeposition method and that it was successful in metallic particle deposition. While oxidation occurred in the photodeposition processes performed with silver nitrate salt, completely metallic Ag NP deposition was achieved with the use of silver acetate. While the change in thermal conductivity remained very weak, serious changes were observed in electrical conductivity and electronic properties. Thermal conductivity results varied between 0.028-0.033 W/(m.K) levels and did not reveal a significant difference. As a result of photodepositions made with silver acetate salt preferred instead of silver nitrate, conductivity was obtained and decreases were observed from the insulating level to 0.0036 Ω.cm resistivity value.