Akademik Veri Yönetim Sistemi
8. Uluslararası Fen Bilimleri ve İnovasyon Kongresi, Ankara, Türkiye, 14 - 15 Ekim 2023, ss.180-181
Mangan dioksit (MnO2), farklı kimyasal ve fiziksel özellikleri ile birlikte olağanüstü yapısal esnekliği nedeniyle iyonik ve moleküler elekler, manyetizma, katalizörler, şarj edilebilir piller ve süper kapasitörler gibi birçok farklı uygulamada kullanılan önemli bir malzemedir. Bu çalışmada β-MnO2 ince filmler, MnSO4'ün (NH4)2S2O8 ile oksitlenmesi yoluyla cam altlıklar üzerine kolay bir yöntem olan hidrotermal işlemle elde edildi. β-MnO2 ince filmlerinin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri, X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını analizi (EDAX) ve optik soğurma ölçümlerine kullanılarak incelendi. XRD deseni, filmin polikristal yapıya sahip olduğunu ve tüm kırınım tepe noktalarının, β-MnO2'nin tetragonal fazının standart modeliyle eşleştiğini gösterdi. SEM görüntüleri, filmlerin rastgele yönelimli nanoçubuklardan oluştuğunu ve bunların çap ve uzunluklarının sırasıyla yaklaşık 50–500 nm ve 1–3 μm olduğunu ortaya çıkardı. EDAX spektrumu, Mn ve O elementlerinin 1:1.46 oranında varlığını ve MnO2 stokiyometrisi ile karşılaştırıldığında O-eksik bir bileşimin mevcut olduğunu gösterdi. Oda sıcaklığında yapılan optik soğurma ölçümü yardımıyla β-MnO2 ince filminin direkt yasak enerji aralığı 2,6 eV olarak bulundu.
Due to its outstanding structural flexibility combined with novel chemical and physical properties, manganese dioxide (MnO2) is an important material in several different applications, such as ionic and molecular sieves, magnetism, catalysts, rechargeable batteries, and supercapacitors. In the present study, β-MnO2 thin films were synthesized by a facile hydrothermal process on glass substrates through oxidizing MnSO4 with (NH4)2S2O8. The structural, morphological, and optical properties of the β-MnO2 thin films were discussed based on X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDAX), and optical absorption measurements. The XRD pattern indicated that the film has polycrystalline nature, and all the diffraction peaks match with the standard pattern of the tetragonal phase of β-MnO2. SEM images revealed that the films consist of randomly oriented nanorods and their diameter and length are about 50–500 nm and 1–3 μm respectively. The EDAX spectrum shows the existence of Mn and O elements in a 1:1.46 ratio, which is an O-deficient composition when compared to MnO2 stoichiometry. With the help of room temperature optical absorption measurement, the direct forbidden band gap of the β-MnO2 thin film was found to be 2.6 eV.