Preparation and Characterization of PbO.ZrO2.TiO2 and SrO.ZrO2.TiO2 Nanofibers by Electrospinning Method

Mürivet KAŞIKCI ÖZEN; Ozan CEYLAN; Atilla EVCİN; Nalan Çiçek BEZİR

doi:https://doi.org/10.31590/ejosat.836535

Makale detayları

Preparation and Characterization of PbO.ZrO2.TiO2 and SrO.ZrO2.TiO2 Nanofibers by Electrospinning Method

Yazarlar:

Mürivet KAŞIKCI ÖZEN | Ozan CEYLAN | Atilla EVCİN | Nalan Çiçek BEZİR

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2021 Vol. Issue 22, pp.86-92

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

1/2021

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000918412

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.836535

Anahtar kelimeler:

Özet:

 

Lead zirconate titanate (PZT)-based ferroelectric ceramic materials are piezoelectric materials of commercial importance. Strontium zirconate titanate (SZT) perovskite materials also have a wide application area. PZ and SZT starting solutions can be prepared using a variety of suitable methods. Among these methods, the sol-gel process has attracted special attention due to the low temperature requirement, homogeneity and the ability to obtain the appropriate particle size. The electrospinning method is the most effective and widely used method in nanofiber production. Electro-spinning is a method that enables the production of solid and hollow nanofibers in long lengths, homogeneous diameters and various compositions. When the electro-spinning technology is combined with the sol-gel method, continuous nanofibers, nanotubes and filled nanofibers are produced from polymer or ceramic solution under a certain electric field.

In this study, lead zirconate titanate (PZT) and strontium zirconate titanate (SZT) solutions containing Sr and Pb were prepared by sol-gel method. Solutions were prepared using metal salts and alkoxides as the precursor materials. The solutions obtained were fed at flow rates of 1.6, 1.8, 2.0 mL / hour and PZT and SZT nanofibers were formed by electrospinning method at 20 kV voltage rating. Different parameters of the electrospinning device were examined and the SZT and PZT nanofibers were produced with optimum properties. Crystal structure, characterization of morphological surface and chemical properties of the produced nanofibers were done with XRD, SEM and EDX, respectively. XRD results showed that the perovskite structure of PZT and SZT was not damaged during Sol-gel and electrospinning processes. A small amount of beady structure was observed in SEM analysis of PZT and SZT nanofibers. According to EDX analysis of nanofibers, it was observed that the PZT and SZT structure was also formed.

 

Kurşun zirkonat titanat (PZT) bazlı ferroelektrik seramik malzemeler ticari öneme sahip piezoelektrik malzemelerdir. Stronsiyum zirkonat titanat (SZT) perovskit malzemeleri de geniş bir uygulama alanına sahiptir. PZT ve SZT başlangıç çözeltileri uygun olan çeşitli yöntemler kullanılarak hazırlanabilir. Bu yöntemler arasında sol-jel işlemi, düşük sıcaklık gereksinimi, homojenlik ve uygun partikül boyutunun elde edilebilmesi nedeniyle özel ilgi görmüştür. Elektroeğirme yöntemi nanofiber üretiminde en etkin ve en yaygın kullanılan yöntemdir. Elektroeğirme, katı ve boşluklu içyapılı, uzun boylarda, homojen çapta ve çeşitli bileşimlerde nanofiber üretimi sağlayan bir yöntemdir. Elektroeğirme teknolojisi sol-jel yöntemi ile birleştirildiğinde, polimer veya seramik çözeltiden belirli bir elektrik alan altında sürekli nanofiber, nanotüp ve dolgulu nanofiber üretimi gerçekleşmektedir.
Bu çalışmada, Sr ve Pb içeren kurşun zirkonat titanat (PZT) ve stronsiyum zirkonat titanat (SZT) çözeltileri sol-jel yöntemi ile hazırlanmıştır. Çözeltiler, öncü malzemeler olarak metal tuzları ve alkoksitler kullanılarak hazırlanmıştır. Elde edilmiş olan Çözeltiler, 1.6, 1.8, 2.0 mL / saat akış hızlarında beslenmiştir ve 20 kV voltaj değerinde PZT ve SZT nanofiberleri elektrospinning yöntemi ile oluşturulmuştur. Elektroeğirme cihazının farklı parametreleri incelenmiş ve SZT ve PZT nanofiberleri optimum özelliklerde üretilmiştir. Üretilen nanofiberlerin kristal yapısı, morfolojik yüzey karakterizasyonu ve kimyasal özellikleri sırasıyla XRD, SEM ve EDX ile yapılmıştır. XRD sonuçları Sol-jel ve elektrospinning işlemleri sırasında PZT ve SZT'nin perovskit yapısının bozulmadığını göstermiştir. PZT ve SZT nanofiberlerin SEM analizlerinde az miktarda boncuksu yapı gözlemlenmiştir. Nanofiberlerin EDX analizine göre PZT ve SZT yapısının da oluştuğu görülmüştür.

Makale detayları

Preparation and Characterization of PbO.ZrO2.TiO2 and SrO.ZrO2.TiO2 Nanofibers by Electrospinning Method

Yazarlar:

Mürivet KAŞIKCI ÖZEN | Ozan CEYLAN | Atilla EVCİN | Nalan Çiçek BEZİR

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2021 Vol. Issue 22, pp.86-92

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

1/2021

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000918412

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.836535

PZT

SZT

Sol-Jel Metodu

Elektroeğirme Cihazı

Sayı

Makale detayları

Preparation and Characterization of PbO.ZrO2.TiO2 and SrO.ZrO2.TiO2 Nanofibers by Electrospinning Method

Yazarlar: Mürivet KAŞIKCI ÖZEN | Ozan CEYLAN | Atilla EVCİN | Nalan Çiçek BEZİR

Yayıncı: Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar: Uygulamalı fizik

Dergi: European Journal of Science and Technology 2021 Vol. Issue 22, pp.86-92

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 1/2021

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000918412

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2148-2683

DOI: https://doi.org/10.31590/ejosat.836535

PZT

SZT

Sol-Jel Metodu

Elektroeğirme Cihazı

Sayı

Yazarlar:

Mürivet KAŞIKCI ÖZEN | Ozan CEYLAN | Atilla EVCİN | Nalan Çiçek BEZİR

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2021 Vol. Issue 22, pp.86-92

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

1/2021

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000918412

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.836535