CS/PVA/PVP/GO hibrit kompozitlerin hazırlanması ve optik bant boşluğu enerjilerinin belirlenmesi

Abstract

Günümüzde düşük maliyetli, gelişmiş ve çevre dostu nano kompozit malzemeler geliştirme çabaları artmaktadır. Bu nano kompozit malzemelerin optik özellikleri, dolgu konsantrasyonları değiştirilerek kontrol edilebildikleri için mühendislik açısından kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlarda grafen oksit (GO) içeren Kitosan/Poli (vinil alkol)/Poli (vinil pirolidon) (CS/PVA/PVP) kompozitler, iyi bilinen çözelti karıştırma, ultrasonik karıştırma ve döndürerek kaplama teknikleri ile hazırlandı. Kompozitlerdeki değişen GO konsantrasyonlarının optik özellikler üzerindeki etkisi araştırıldı. CS/PVA/PVP/GO kompozitlerin optik bant aralığı enerjileri (Eg) Tauc ve Soğurma Spektrumunu Fit Etme (ASF) yöntemleri kullanılarak elde edildi ve karşılaştırıldı. Ayrıca bant kuyruğu (Urbach) enerjisi (Eu), kırılma indisi (n), soğurma (α) ve sönüm (k) katsayısı gibi optik parametrelerdeki değişiklikler de araştırıldı. Sonuçlar, CS/PVA/PVP/GO kompozitlerin, ultraviyole koruma, kaplama, fotonik ve optoelektronik cihazlarda uygulanabilirliğinin umut verici olduğunu göstermektedir.

Today, efforts to develop low-cost, advanced and environmentally friendly nano composite materials are increasing. The optical properties of these nano composite materials are critical for engineering as they can be controlled by changing the filler concentrations. In this study, Chitosan/Poly (vinyl alcohol)/Poly (vinyl pyrrolidone) (CS/PVA/PVP) composites containing different concentrations of graphene oxide (GO) were prepared by well-known solution mixing, ultrasonic mixing and spin coating techniques. The effect of varying GO concentrations in composites on optical properties was investigated. Optical band gap energies (Eg) of CS/PVA/PVP/GO composites were obtained and compared using Tauc and Absorbance Spectrum Fit (ASF) methods. In addition, changes in optical parameters such as band tail (Urbach) energy (Eu), refractive index (n), absorption (α) and extinction (k) coefficient were also investigated. The results show that CS/PVA/PVP/GO composites have promising applicability in ultraviolet protection, coating, photonic and optoelectronic devices.