Pore structure investigation of monolithic carbon black - silica aerogel composites for high temperature insulation applications
Yüksek sıcaklık uygulamaları için monolitik karbon siyah-silika aerojel kompozit malzemelerin gözenek yapılarının incelenmesi
- Tez No: 245403
- Danışmanlar: PROF. DR. CAN ERKEY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Kimya, Kimya Mühendisliği, Science and Technology, Chemistry, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Aerojellerin optik termal ve mekanik özellikler gibi makroskopik özellikleri malzemenin mikro yapısından ilri gelir. Bu özellikleri kontrol etmek çeşitli parametrelerin gözenek yapılarına olan etkilerini bilmek ile mümkün olur. Bu tezde karbon siyah ? silika aerojel kompozit malzemeler değişik karbon siyah miktarları ile hazırlandı ve literatürde daha önce araştırılmamış olan kompozit yapımında kullanılan karbon siyah miktarının malzemelerin gözenek yapılarına etkileri rapor edildi. Monolitik silika aerojeller ve karbon siyah ? silika aerojel kompozitler iki adımlı sol-jel metodu ile sentezlendi. Silika kaynağı olarak TEOS ( teraethylorthosilicate), katalizör olarak HCl ve NH4OH, çözücü olarak etanol kullanıldı ve kurutma süper kritik karbon dioksit ekstraksiyon yöntemi ile gerçekleştirildi. TEOS konsantrasyonunu, yaşlandırma solüsyonlarını ve yaşlandırma sıcaklıklarını da içeren çeşitli sol-jel parametrelerinin malzemenin gözenek özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. TEOS konsantrasyonunu arttırmak gözenek boyutu dağılımlarını küçük gözenek çaplarına doğru daha sivri piklerle kaydırdı. Alkojeller su-etanol solüsyonlarında değişik sıcaklıklarda yaşlandırıldı. Jellerin yaşlandırılması gözenek hacmini etkili bir biçimde arttırdı. Karbon siyah ? silika kompozit aerojel sentezinde karbon siyah tozu olarak Cabot Vulcan XC72R kullanıldı. Etanol ile önceden karıştırılmış toz silika soluna tam jelleşme öncesi eklendi. Karbon siyah eklenmesinin karbon siyah parçacıklarını çevreleyen silika ağının gözenek yapısını etkilemediği görüldü. Bu yöntem ile yüzey alanları 1000m2/g seviyelerinde olan, gözenek hacmi 5.3cc/g olan silika aerojeller ve gözenek hacmi 4.6 olan karbon siyah - silika kompozit aerojeller sentezlendi.
Özet (Çeviri)
The macroscopic properties of aerogels such as thermal, optical and mechanical are a result of the micro structures of these materials. In this thesis carbon black ? silica composite aerogel materials were prepared with different carbon contents and the effects of carbon content on the pore properties and the micro structure of silica aerogels are reported which were not investigated in literature. Aerogels were synthesized by two step sol - gel method using TEOS (Tetraethylorthosilicate) as precursor, HCl and NH4OH as catalysts, ethanol as solvent and dried by the supercritical CO2 extraction method. The effects of TEOS concentration, gelation and aging temperature on pore properties of aerogels were investigated. Increasing TEOS concentration in the sol shifted the pore size distributions to smaller pore diameters with a sharper peak. The alcogels were aged in water-ethanol solutions at different temperatures which caused the pore volume to increase dramatically. Cabot Vulcan XC72R was used for the synthesis of carbon black-silica aerogel composites. The powder premixed with ethanol was added to the silica sol just before the gelation step. It was shown that addition of carbon black to the sol at different ratios did not affect the porous structure of the silica matrix covering the carbon black particles. By this method silica aerogels with a pore volume of 5.3cc/g and carbon black silica composite aerogels with a pore volume of 4.6cc/g and surface areas on the order of 1000 m2/g were synthesized.
Benzer Tezler
- B4C esaslı kompozitlerin B4C/Me başlangıç tozlarından hareketle spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of B4C based composites from B4C/Me starting powders by using spark plasma sintering (SPS) method
MERAL CENGİZ
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Islak eğirme yöntemiyle doğal polimer esaslı yara örtüsünün eldesi ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Obtaining natural polymer based wound dressing by wet spinning method and investigation of structural properties
DERYA GENİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN İSMAİL
- Experimental and theoretical investigation of supercritical drying of gels
Jellerin süperkritik yöntemle kurutulmasının teorik ve deneysel olarak incelenmesi
İBRAHİM ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. CAN ERKEY
- İpek fibroin kriyojellerinin sentezi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Preparation of silk fibroin cryogels and investigation of their mechanical properties
FATİH AK
- Acid catalysed synthesis of mesoporous silica and its applications as adsorbents, catalyst support and micromotors
Mezogözenekli silikanın asit katalizli sentezi ve adsorban, katalizör desteği ve mikromotor olarak uygulamaları
KUBİLAY ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM LEVEND DEMİREL
DR. ANNAMARIA MIKO