Trafik kaynaklı ağır metallerin çam iğnelerindeki birikimi

Abstract

Ga katkılı ve katkısız ZnO filmler sol-gel spin kaplama yöntemiyle camaltlıklar üzerine kaplanmıştır. Filmler farklı katkılama konsantrasyonları ve farklı ısılişlem sıcaklıklarında elde edilmiştir. Çalışmada çinko kaynağı olarak çinko asetat(ZnAc) kullanılmıştır. Çözücü olarak 2-propanol kullanılmıştır. ZnAc 2-propanoliçinde çözüldükten sonra arzu edilen katkılamayı elde edebilmek için çözeltiyedeğişik kütlelerde Galyum(III)Nitrat Hidrat eklenmiştir. Filmler katkısız, %0,05-%0,1 ve %0,2 Ga katkılı olmak üzere dört farklı katkılama konsantrasyonunda eldeedilmiştir. Elde edilen çözeltiler, cam altlık üzerine spin kaplayıcı ile kaplanmıştır.Her film 10 kez döndürme işlemine tabi tutulmuştur. Kaplama esnasında herdöndürme işleminden sonra filmler 250 °C'de 1 dakika ısıl işleme tabi tutulmuştur.En son elde edilen filmler 500?550 ve 600 °C olmak üzere üç farklı son ısıl işlemetabi tutulmuştur.Filmlerin optik ve mikroyapısal özelliklerini incelemek amacıyla X ışınıkırınımı (XRD), UV-Vis. fotospektrometre ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM)ölçümleri yapılmıştır.Yapılan ölçümler sonucunda katkılama konsantrasyonu ve fırınlama sıcaklığıarttıkça genel olarak filmlerde (002) düzlemi XRD pik şiddetlerinde artma olurken(101) düzleminin pik şiddetinde azalma gözlenmiştir. Katkılama yükseldikçe bazıfilmlerin örgü parametrelerinde yükselme gözlenmiştir. Filmlerin SEM fotoğraflarıincelendiğinde bütün filmlerin polikristal yapıda olduğu görülmektedir. 550 °C'de ve600 °C'de elde edilen filmlerde nano boyuttaki boşlukların birleşmesi ile çatlaklaroluştuğu gözlenmiştir. Filmlerin büyük bir çoğunluğu görünür bölgede %70'inüzerinde geçirgenlik göstermiştir. Filmlerin optik geçirgenliği genel olarak artan ısılişlem sıcaklığı ile artış göstermiştir.Ga doped and undoped films were deposited on glass subtrates by a sol-gelspin coating technique. The film have been synthesized at different temperatures anddoping concentrations. Before the coating all substrates were cleaned. Zinc Acetate(ZnAc) was used as metal source and 2-propanol was used as solvent. After ZnAcwas solved in 2-propanol, different amounts of Gallium (III) Nitrate Hydrate wereadded to solutions to obtain desired doping concentration. The Ga concentration usedin films are 0% (undoped), 0,05%-0,1% and 0,2% respectively. The solution wascoated onto glass substrates by a spin coater. Each film was coated ten times ontoglass substrates and dried at 250 oC for 1 minute after each coating. The resultingfilms were annealed at 500-550 and 600 oC respectively.The X-Ray Diffraction (XRD), UV-Vis photospectroscopy and Scanningelectron microscopy (SEM) used to examine the microstructure and optic propertiesof the films.In general (002) XRD peaks of the films increased and (101) XRD peaks ofthe films decreased as the doping concentration and annealing temperature of thefilms increased. In some of the films, the lattice parameters increased when thedoping concentration increased. All films had polycrystalline structure.The filmsannealed at 550 oC and 600 oC showed cracks and nano pores. In general 0,1% and0,2% Ga doped films showed larger grain size than undoped and 0,05% doped films.The optical measurements of the films were performed between 350 and 700 nm.The optical transmittance of the films in the visible range (380-750 nm) was about%70 and nearly independent of the wavelength. The direct optical band gap of ZnOfilms was measured to be between 3.23-3.33 eV. The optical transmittance of thefilms increased by increasing annealing temperature.