Determınıng charge dıstrıbutıon of metal oxıde surfaces wıth afm usıng colloıd probe technıque
Metal oksit yüzeylerinin yük dağılımının kolloid uç metodu kullanılarak atomik kuvvet mikroskobu ile belirlenmesi
- Tez No: 325700
- Danışmanlar: PROF. MEHMET POLAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Mineral, seramik, çevre, biyoloji, boya, ilaç, kozmetik endüstrilerinde suluçözeltilerde dağılmış kolloidal tanelerin homojenitesi, dagıtılabilirliği, kararlılığı veşekillendirilebilirliği bu endüstrilerdeki uygulamaların başarısını belirler. Buözelliklerin kontrolü, sistemi oluşturan tanelerin karşılıklı etkileşimlerinin kontroledilebilmesine bağlıdır. Sistemdeki diger bileşenlerin (yüzey aktif maddeler, proteinler)tane yüzeylerine adsorpsiyonu da bu etkileşimler tarafından belirlenir.Van der Waals (vdW) ve Elektriksel Çifte Tabaka (EDL) kuvvetleri, buetkileşimlerin başlıca bileşenleridir. Tanelerin iç yapısına dayalı olan VdW etkileşimleribir kolloidal sistem için sabit kabul edilebilir. Tanelerin çözeltide kazandıkları yüzeyyükleri tarafından belirlenen EDL kuvvetleri ise çözelti kimyasına bağlı olarak büyükdeğişimler gösterir. Bu nedenle, EDL kuvvetlerinin manipülasyonu, kolloid sistemlerinkontrolünde kullanılan başlıca yöntemdir.Sulu çözeltilerde dağılmış metal oksit yüzeylerinde, pH ya bağli olarak, artı veeksi yükler oluşur. Bu yüklerin oranları yüzeyin yük dağılımını belirler ve tane-taneetkileşiminde önemli rol oynar. Yüzey yüklenmesinin ölçülmesinde kullanılanelektroforetik ya da titrasyon yöntemleri yüzey yük dağılımı degil, sistemin ortalamayük değerini vermektedir. Hali hazırda yüzey yük dağılımını belirlemede kullanılan birteknik yoktur. Ticari SiN4 kantilever kullanılarak kuvarz ve safir yüzeylerinde yüzeyyükü belirlenmesi çalışması G.Yelken (Yelken, 2010) tarafından gerçekleştirilmiştir. Buçalışmanın amacı standard AFM ucu yerine, istenen bir malzemeden üretilen küreselAFM uçları ile (Kolloid Prob Metodu) değiştirilerek yöntemin geliştirilmesidir.Bu çalışmada, alumina ve silika gibi örnek metal oksit yüzeyleri ile silicatozlarından yapılan kolloid problar arasında, farklı çözelti koşullarında, AFM kuvvetölçümleri yapılmıştır. Bu kuvvetlerden teorik analizlerle elektrostatik bileşenin izoleedilmesi sayesinde taranan yüzeyin yük dağılımı elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Colloidal systems of micron-sized particles dispersed in a solvent are widelyencountered in numerous industries. Homogeneity, dispersibility, rheology and formingcharacteristics of these systems depend solely on particles-particle interactions which inturn are determined by Van der Waals (vdW) and Electrical Double Layer (EDL)forces.The vdW forces are not affected by system chemistry. However, the EDL forces,which arise from the charging of on solid surfaces in a solvent, vary significantly withsolution chemistry. So, manipulation of electrical forces is used widely in industrialapplications to manipulate colloidal systems.Colloidal particles in solution carry a distribution of positive, negative andneutral charges depending on solution chemistry. Electrophoretic potential mesurementsor colloidal titration methods yield only an average charge for the whole population, notthe charge distribution on each particle surface. The streaming potential techniques alsoprovide an average charge on the surface.Currently, there is no accepted technique to determine the charge distribution onsolid surfaces. This work aims at using Atomic Force Microscopy (AFM) as a chargeprobe to achieve exactly this. The work improves on a recent study (Yelken, 2010)which used commercial SiN4 cantilevers to determine the charge distribution on quartzand sapphire surfaces by replacing SiN4 cantilevers with custom-made colloid probes ofdesired material (quartz in this case) to probe the surface. The current work whichimproves the flexibility and resolution of the method was tested with two quartz andsapphire surfaces under different electrolytic conditions.
Benzer Tezler
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- AlFe2B2 MAB fazında krom (Cr) ve vanadyum (V) ikamelerinin malzeme özellikleri üzerindeki etkileri: Deneysel destekli modelleme çalışması
The effects of chromium (Cr) and vanadium (V) substitutions on the material properties of AlFe2B2 MAB phase: An experimentally supported modelling study
AHMET SEFA ATALAY
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT BORA DERİN
- Akımsız Ni-P, Ni-B ve Ni-W-B kaplamaların yüksek sıcaklık oksidasyon ve camla etkileşim davranışlarının incelenmesi
Investigation of high temperature oxidation and glass interaction bahaviors of electroless Ni-P, Ni-B ve Ni-W-B coatings
SİNEM ERASLAN
Doktora
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Yığma sıcaklığının sürtünme koşullarına etkisi
The Effects of upsetting temperatures on frictional properties
ŞABAN ÖZMEL
- Elektron ışın kaynağı ve otomotiv endüstrisindeki uygulamaları
Başlık çevirisi yok
ERCAN CİHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN ANIK