Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η ανάπτυξη νανοδομών του οξειδίου του δισθενούς χαλκού (CuO) πάνω σε υπόστρωμα με συνδυασμό κατάλληλων μεθόδων. Πιο συγκεκριμένα η ανάπτυξη έγινε με τις μεθόδους Κολλοειδούς Πηκτώματος (Sol-Gel Method) και Υδροθερμικής Σύνθεσης (Hydrothermal Synthesis). Μελετήθηκαν οι κατάλληλες συνθήκες για την ανάπτυξη των νανοδομών του οξειδίου σε τρία υποστρώματα: δισκία πυριτίου, δισκία πυριτίου επικαλυμμένα με χρυσό και πολυϊμίδιο Kapton.
Το οξείδιο παρουσιάζει ενδιαφέρουσες ιδιότητες. Είναι εξαιρετικός ημιαγωγός p τύπου και γενικά διαθέτει εξαιρετικές ηλεκτρικές, καταλυτικές και αντιμικροβιακές ιδιότητες. Όσον αφορά τις νανοδομές του, το οξείδιο μπορεί να πάρει διάφορες μορφολογίες, όπως νανοφύλλα, νανοσφαίρες, νανοράβδους, νανοσωματίδια κ.ά.. Η μορφολογία των διαφόρων νανοδομών μπορεί να ελεγχθεί μέσω των διαφόρων παραμέτρων της μεθόδου σύνθεσης. Με κάθε διαφορετική νανοδομή ενισχύονται διαφορετικές ιδιότητες του υλικού. Έτσι είναι δυνατή η χρήση των δομών για συγκεκριμένες εφαρμογές, καθιστώντας το οξείδιο κατάλληλο για χρήση σε πολλούς διαφορετικούς τομείς.
Στην εργασία εδώ οι μέθοδοι κολλοειδούς πηκτώματος και υδροθερμικής σύνθεσης χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του οξειδίου. Οι 2 μέθοδοι είναι αρκετά εύκολες στη χρήση, χαμηλού κόστους και φιλικές προς το περιβάλλον. Μελετήθηκαν οι συνθήκες κατά το στάδιο της μεθόδου κολλοειδούς πηκτώματος, κρατώντας σταθερές τις συνθήκες της υδροθερμικής σύνθεσης
Σκοπός της εργασίας είναι ο έλεγχος της συμβατότητας του οξειδίου του δισθενούς χαλκού με το πολυϊμίδιο Kapton. Αρχικά μελετήθηκε η σύνθεση του οξειδίου σε διάφορες συνθήκες πάνω σε υποστρώματα πυριτίου και χρυσού για να βρεθούν οι κατάλληλες συνθήκες για την ανάπτυξη πάνω στο εύκαμπτο υπόστρωμα Kapton. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη πάνω στο επιθυμητό υπόστρωμα. Τέλος, τα δείγματα με υπόστρωμα πολυϊμίδιο Kapton χαρακτηρίστηκαν με τις μεθόδους Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης (Scanning Electron Microscopy - SEM) και Διάθλασης Ακτινών Χ (X-Ray Diffraction – XRD).
(EL)
In the present study, the development of nanostructures of copper(II) oxide (CuO) was studied on top of a substrate with the combination of suitable methods, specifically the Sol-Gel Method and the Hydrothermal Synthesis. The conditions for the synthesis of nanostructures of the oxide were studied on 3 types of substrates: silicon wafers, silicon wafers covered with gold and polyimide Kapton.
Copper(II) oxide presents interesting properties, some of which surpass even those of metallic copper. The oxide is an excellent p type semiconductor and has in general good electrical, catalytic and antimicrobial properties. The production is possible with a variety of methods and in general its synthesis is not particularly difficult. As for its nanostructures, the oxide can have many forms, like nanosheets, nanospheres, nanorods, nanoparticles etc. The morphology of the different nanostructures can be controlled through the control of the parameters of the synthesis method. With every nanostructure, different properties of the material are intensified. So the use of specific structures for specific applications is possible and the oxide is used in many areas.
On this study, the sol-gel method and hydrothermal synthesis was used for the development of the oxide. The 2 methods are quite easy to use, low cost and environmentally friendly. The conditions during the sol-gel stage were studied, while keeping the conditions for the hydrothermal synthesis the same.
The purpose of this study is the control of the compatibility of copper(II) oxide with Kapton. Initially the synthesis of the oxide under different conditions was studied on silicon and gold substrates to find the ideal conditions for the development on Kapton. Next the development on the desired substrate was carried out and then the oxide layer was characterized by different characterization methods. Lastly, the samples which had Kapton as substrate were characterized with the methods of Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD), in order to pinpoint the morphology of the nanostructures of the oxide and its crystalline structure and composition.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
