NANOMALZEME KARAKTERİZASYONU


Demir Kıvrak H.

  • Dersin Düzeyi: Yüksek Lisans
  • Tasarlanan Ders Kodu: XXXX
  • Öğretim Türü: Örgün Öğretim (Normal Öğretim)
  • Dersin Kapsamı: Teorik
  • Akademik Yıl: 2022 - 2023
  • Ders İçeriği:

    Bu ders, nanomalzemelerin fiziksel, kimyasal, yapısal ve morfolojik özelliklerinin belirlenmesine yönelik temel ve ileri düzey karakterizasyon tekniklerini kapsamlı bir şekilde ele alır. Nano boyutlarda malzeme özelliklerinin önemli ölçüde değiştiği dikkate alınarak, malzeme analizinde kullanılan modern karakterizasyon yöntemlerinin teorisi, uygulaması ve veri yorumlaması üzerinde durulur.

    Ders kapsamında incelenecek ana başlıklar şunlardır:

    • Nanomalzemelere Giriş:

      • Nanoteknolojinin tanımı, önemi ve uygulama alanları

      • Nano boyut etkileri ve özelliklerdeki değişim

    • Yapısal Karakterizasyon Yöntemleri:

      • X-Işını Kırınımı (XRD) ile faz analizi ve kristal yapı tayini

      • Raman Spektroskopisi: karbon bazlı yapılar, fonksiyonel gruplar ve kristalinite

      • FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi): yüzey fonksiyonel gruplarının tayini

    • Morfolojik ve Boyutsal Analiz Yöntemleri:

      • Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)

      • Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM)

      • Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM)

      • Dinamik Işık Saçılması (DLS) ile partikül boyutu analizi

    • Yüzey Alanı ve Gözeneklilik:

      • BET (Brunauer-Emmett-Teller) yüzey alanı ölçümü

      • BJH yöntemiyle gözenek boyutu dağılımı

    • Termal Karakterizasyon:

      • TGA (Termogravimetrik Analiz)

      • DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre)

      • DTG ve DTA uygulamaları

    • Yüzey Kimyası ve Elementel Analiz:

      • X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS)

      • Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDS veya EDX)

      • ICP-OES / ICP-MS (İndüktif Eşleşmiş Plazma) ile metal içeriği tayini

    • Elektriksel ve Optoelektronik Karakterizasyon:

      • Dört prob yöntemi ile iletkenlik ölçümleri

      • UV-Vis Spektroskopisi ile bant aralığı analizi

      • Fotolüminesans (PL) analizi

    • Veri Yorumlama ve Uygulamalı Analiz:

      • Karakterizasyon verilerinin yorumlanması

      • Hatalı yorumlara karşı dikkat edilmesi gereken noktalar

      • Uygulama örnekleri ve vaka analizleri

    Bu ders, nano-malzeme araştırmaları yapan mühendislik ve fen bilimleri öğrencilerine, karakterizasyon araçlarını doğru seçme, kullanma ve sonuçlarını yorumlama becerisi kazandırmayı amaçlamaktadır. Aynı zamanda disiplinler arası çalışmalarda karşılaşılan ölçüm zorluklarına çözüm geliştirme yetkinliği de kazandırır.