Geri Dön

Growth and characterization of carbon nanotubes over Co-Mo/MgO catalysts

Co-Mo/MgO katalizler üzerinde karbon nanotüp büyütülmesi ve karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 266638
  2. Yazar: ATİKE İNCE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SELAHATTİN YILMAZ, YRD. DOÇ. DR. YUSUF SELAMET
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Karbon, Katalitik, Katalizörler, Carbon, Catalytic, Catalysts
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışması, yüksek saflıkta ve yüksek verimde karbon nanotüplerin metan dekompozisyonu termal kimyasal buhar biriktirme tekniği ile yakma yöntemi ile hazırlanmış Co-Mo/MgO kataliz üzerinde sentezlenmesine odaklanmıştır. Kataliz %1.06 Co, %0.86 Mo içermektedir ve maddelerin kataliz içindeki molar oranı Co:Mo:MgO;0.5:0.25:10 dur.Bu çalışmada, üç farklı büyütme koşulu incelenmiştir. Argon, hidrojen ya da bu iki gazın karışımı büyütme süresince metana eklenmiştir. Her üç büyütme koşulu için dört farklı önişlem süreci incelenmiştir. Önişlem süreci 850 oC de 1 saat sürdürülmüştür. İlk olarak 200 sccm akış hızında hidrojen etkisi incelenmiştir, daha sonra 200 sccm akış hızında argon etkisi incelenmiştir. Üçüncü önişlem süreci her iki gazı bir arada içermektedir. Bu üç önişlem süreci için ısıtma ve soğutma işlemlerinde önişlem süresince yer alan gaz aynı akış hızıyla sisteme gönderilmiştir. Ancak, dördüncü önişlem süreci diğerlerinden farklıdır. Bu sefer, önişlem süreci hidrojen gazı ile 850 oC de sadece bir saat yapılmıştır ve ısıtma ve soğutma işlemlerinde argon gazı yer almıştır. Sonuç olarak, en yüksek kalitede karbon nanotüpler hem önişlem hem büyütme süreçlerinde saf hidrojen ortamında sentezlenmiştir.Daha sonra üç farklı hidrojen akış hızı incelenmiştir; 200 sccm, 150 sccm ve 100 sccm. ve yüksek akış hızında hidrojen, kalite açısından karbon nanotüp büyütülmesinde daha iyidir.Büyütme sıcaklığı diğer bir parametre olarak uygulanmıştır. Dört farklı büyütme sıcaklığı incelenmiştir; 850 oC, 900 oC, 950 oC ve 1000 oC. Azalan büyütme sıcaklığıyla yapısal kalite düşmüş ve iç içe geçmiş karbon nanotüpler meydana gelmiştir. Verim açısından optimum sıcaklığın 950 oC olduğu görülmüştür.Son olarak, büyütme süresinin etkisi dört farklı büyütme süresi için incelenmiştir; 10, 20, 30, 40 dakika ve karbon nanotüp yoğunluğu artan süre ile artmış, daha uzun karbon nanotüpler oluşmuş ve daha uzun büyütme sürelerinde daha yüksek grafitizasyon elde edilmiştir. Süre ile düzensizlik azalmıştır.

Özet (Çeviri)

This thesis work is focused on synthesis of high quality and high yield Carbon nanotubes by methane decomposition catalytic chemical vapor deposition method on Co-Mo/MgO catalyst prepared by gel-combustion method. Catalyst contained weight %1.06 Co and weight %0.86 Mo having a molar ratio of Co:Mo:MgO;0.5:0.25:10. CNTs were grown in a quartz tube.In this study, three different growth conditions were examined. Argon, hydrogen or mixture of two gases were added to methane during growth. And for all of the three growth conditions, four different pretreatment processes were investigated. Pretreatment lasted for one hour at 850 oC. Firstly hydrogen effect was examined with 200 sccm flow rate, then argon effect was examined with again 200 sccm flow rate. And the third pretreatment included both argon and hydrogen gases flow together. For these three pretreatment conditions cooling and heating processes also took place with the same gas rates. However, the last pretreatment condition was carried out with hydrogen gas at 850 oC for just one hour, and for heating and cooling processes argon was used. The highest quality CNTs were sythesized under pure hydrogen atmosphere for both pretreatment and growth processes.Then, three different H2 flow rates were investigated; 100, 150 and 200 sccm. High hydrogen flow rate during growth was better for CNT growth in terms of quality.Growth temperature was performed as another important parameter. Four different temperatures were investigeted; 850 oC, 900 oC, 950 oC and 1000 oC. With increasing growth temperatures, structural quality increased and tangled CNTs formation decreased. It was found that 950 oC was the optimum growth tempertaure to obtain high yield of CNT.Finally, the growth time effect on CNT growth was examined for four different growth times; 10, 20, 30 and 40 minutes and the results showed that amount of CNTs increased with increasing time and CNTs became longer and graphitization was higher at longer growth times. Disorder also decreases with increasing time.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    903975

    Lityum iyon piller için üç boyutlu grafen/karbon nanotüp/silisyum nanokompozit anotların geliştirilmesi

    Development of three-dimensional graphene/carbon nanotube/silicon nanocomposite anodes for lithium-ion batteries

    SELİN DEMİRCİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

  2. Tez No

    336905

    Synthesis, characterization and functionalization of vertically aligned carbon nanotube arrays

    Dik olarak hizalanmış karbon nanotüplerin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve işlevselleştirilmesi

    GÖKÇE KÜÇÜKAYAN DOĞU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    YRD. DOÇ. DR. ERMAN BENGÜ

  3. Tez No

    439704

    Tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik yapılarına göre ayrılması ve karakterizasyonu

    Separation of single walled carbon nanotubes according to electronic structure and characterization

    RÜYA ATLIBATUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YEŞİM GÜRSEL

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

  4. Tez No

    350404

    Fabrication and characterization of polyethersulfone (PES)/multiwalled carbon nanotube hollow fiber ultrafiltration membranes

    Çok duvarlı karbon nanotüp katkılı polietersülfon (PES) içi boşluklu ultrafiltrasyon membran üretimi ve karakterizasyonu

    REYHAN ŞENGÜR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  5. Tez No

    513360

    Production of carbon nanotube reinforced nanoprepregs and their characterization

    Karbon nanotüp takviyeli nanoprepreglerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    BEYZA BOZALİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF ÖZDEN YENİGÜN

Geri Dön