Geri Dön

Sprey piroliz yöntemi ile Zn, Fe ve B esaslı oksit ve oksit dışı nano partikül üretimi

Synthesis of Zn, Fe and B based oxide and non-oxide nano particles via spray pyrolysis method

  1. Tez No: 363703
  2. Yazar: BERİL ÖZÇELİK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 180

Özet

Bu çalışmada, sprey piroliz yöntemi ile ucuz ve kolaylıkla erişilebilir başlangıç malzemesi (şeker ve borik asit esaslı) kullanılarak bor karbür nano partiküllerinin sentezi hedeflenmiştir. Yeni bir deney tesisatı laboratuvarda geliştirilmiş, aerosol kalitesini artırmak için yüksek performanslı nebülizör ve sprey odacığı ile donanmıştır. Bor karbürün üretim zorluklarından dolayı, geliştirilen tesisatı daha iyi tanıyabilmek adına öncelikle üretimi daha kolay oksit esaslı partiküller sentezlenmiştir. Böylece tesisat performansında iyileştirmeler, deney koşullarında optimizasyonlar yapılmıştır. Çinko oksit partiküller 3 farklı reaksiyon sıcaklığında (600, 800 ve 1000oC) sentezlenmiştir. Reaksiyon sıcaklığının ve toplanıldığı konumun partiküllerin morfolojisi ve kristal yapıları üzerine etkisi incelenmiştir. Sentezlenen çinko oksit partiküller 200 ile 400 nm boyut aralığında uniform, küresel morfolojiye sahiptir. Demir oksit partikülleri ise 4 farklı reaksiyon sıcaklığında (500, 700, 900 ve 1100oC) ve 2 farklı taşıyıcı gaz kullanılarak sentezlenmiştir. Taşıyıcı gaza bağlı olarak partiküllerin manyetik özellikler gösterdiği gözlenmiştir. Taşıyıcı gaz olarak saf kuru hava kullanıldığında sadece saf hematit (α-Fe2O3) fazı bulunmaktadır. Partikül boyutları 70 nm ile 675 nm arasında değişmektedir. Taşıyıcı gaz olarak argon kullanıldığında faz yapısı reaksiyon sıcaklığına bağlı olarak magnetit (Fe3O4) ve/veya hematit olmaktadır. Partikül boyutları 100 nm ile 390 nm arasında değişmektedir. 1550oC reaksiyon sıcaklığında, ortalama 0.46m çapında bor karbür partikülleri sentezlenmiştir. Bazı denemelerde nikelin katalizör olarak kullanımının reaksiyon kinetiğine etkisi incelenmiştir.İşlem parametrelerinin, üretilen partiküllerin özellikleri üzerine etkilerini değerlendirebilmek için ticari bir CFD (hesaplamalı akışkanlar dinamiği) yazılımı kullanarak üretim düzeneği modellenmiştir.

Özet (Çeviri)

The aim of this study is to synthesis boron carbide nano particles by using spray pyrolysis method with low cost and easily obtains precursor solution (sugar and boric acid based). For this purpose, a new production plant was developed and equipped with high-performance nebulizer and spray chamber to improve the aerosol quality. Firstly, easily producible and technological important oxide based particles were synthesized to understand properties of the developed plant because of the difficulties in boron carbide synthesis. Zinc oxide particles were synthesized at three different temperatures (600, 800 and 1000oC). The effects of reaction temperatures and collection locations of the particles, such as the flask collector and the tube exit, on the morphology and crystal structure of the particles were investigated. The synthesized nanoparticles had sizes between 200 nm and 400 nm, with uniform spherical morphologies. Iron oxide particles were synthesized at four different temperatures (500, 700, 900 and 1100oC) by using two different carrier gases. Particles collected by using air as a carrier gas had a pure hematite phase. The average sizes of the particles change from 70 nm to 675 nm. The phase of particles collected from the tube exit and the flask collector by using argon as a carrier gas changes depending on the reaction temperature and it could be magnetite and/or hematite phase. The average sizes of the particles change from 100 nm to 390 nm. The average size of the B4C particles was 0.46 m for a reactor temperature of 1550oC. In some experiments, Ni was used as a catalyzer to observe its effect on reaction kinetics.A computational fluid dynamics (CFD) model of the horizontally positioned tube reactor was developed.

Benzer Tezler

  1. Çeşitli konsantrasyonlarda kobalt (Co), nikel (Ni), bakır (Cu) ve çinko (Zn) katkılanarak üretilen WO3 ince filmlerinin elektronik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of electronic and structural properties of WO3 thin films produced by doping cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu) and zinc (Zn) in various concentrations

    BETÜL DEMİREZEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER SÖĞÜT

  2. Fotovoltaik uygulamalar için CZTS tabakaların ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile büyütülmesi ve optimizasyonu

    Growth and optimization of CZTS layers by ultrasonic spray pyrolysis method for photovoltaic applications

    İBRAHİM GÜNEŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VİLDAN BİLGİN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRAH SARICA

  3. Bakır indiyum sülfür ince filmlerinin sprey piroliz yöntemiyle üretilmesi ve fotoelektrokimyasal güneş pili uygulamalarında kullanımı

    Copper indium sulfide thi̇n film production with spray pyrolysis and its usage in photoelectrochemical cells

    EMRE YARALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mühendislik BilimleriTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NURDAN DEMİRCİ SANKIR

  4. Cd(1-x)Zn(x)S ince filmleri için Ohmic ve Schottky kontaklar

    Ohmic and Schottky contacts of Cd(1-x)Zn(x)S thin films

    HİLAL RÜZGAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. M. CELALETTİN BAYKUL

  5. Ni/ZnO nanokompozit partiküllerinin ultrasonik sprey piroliz tekniğiyle üretimi

    Production of Ni/ZnO nanocomposite particles via ultrasonic spray pyrolysis (USP) method

    İLAYDA KOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN