Geri Dön

Grafen esaslı iletken desenlerin hazırlanması ve elektrokimyasal karakterizasyonu

Preparation of graphene based conductive patterns and their electrochemical characterization

PDF İndir

  1. Tez No: 606739
  2. Yazar: KÜBRA SOĞANCI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ERHAN ZOR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Geleceğin“mucize materyali”olarak adlandırılan grafen, balmumu yapısında dizilmiş sp2-bağlı karbon atomlarının oluşturmuş olduğu iki boyutlu tek tabakalı bir karbon temelli nanomateryal olup çok ince ve çok dayanıklı bir malzemedir. Grafen, geniş yüzey alanı, göstermiş olduğu mükemmel elektron transfer performansı, yüksek mekanik mukavemet ve oldukça yüksek termal iletkenlik gibi özelliklerinden dolayı fizik, kimya, biyoloji, biyoteknoloji, mühendislik, tıp ve özellikle nanoteknoloji alanlarında transistörlerden pillere, elektronik cihazlardan tekstil ürünlerine, ilaç geliştirme sistemlerinden sensörler alanına önemli bir yer tutmaya başlamıştır. Bu tez çalışmasında nanobilim ve nanoteknolojinin parlayan yıldızı olan grafen materyaline yakın özellik sergileyen grafen esaslı nanomateryalin (indirgenmiş grafen oksit) pratik ve ekonomik bir yöntem kullanılarak esnek ve şeffaf yüzeylere düzenli desenlenmesi gerçekleştirildi. Bu amaçla başlangıç maddesi olarak grafit kullanılarak kimyasal yükseltgenme metodu ile grafen oksit (GO) elde edildi. GO'nun yapısal karakterizasyonu Ultraviyole-Görünür bölge (UV˗Vis) spektroskopisi, Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi ve Raman spektroskopi teknikleri ile, morfolojik karakterizasyonu taramalı elektron mikroskopu (SEM), geçirimli elektron mikroskopu (TEM) ve atomik kuvvet mikroskopu (AFM) teknikleri ile gerçekleştirildi. Hazırlanan grafen oksit dispersiyonu katı mürekkep yazdırma cihazı ile desenlenmiş membran yüzeyine vakum filtrasyonu ile filtre edildi. GO tabaka kalınlığının kontrolünü sağlayan bu sistem sonrasında, elde edilen desen hidrofilik transfer metodu ile istenilen polietilen tereftalat (PET) yüzeyine transfer edildi. Elde edilen GO desenler iletkenlik kazandırmak amacıyla indirgenerek indirgenmiş grafen oksit (iGO) elde edildi. Elde edilen grafen esaslı iletken desenlerin elektrokimyasal davranışları dönüşümlü voltametri (CV) ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) teknikleri ile incelendi. Elektrokimyasal karakterizasyon sonucunda en uygun GO miktarı ile elde edilen iletken deseninin 16 µg/mL grafen oksit içeren orta boy elektrot deseni olduğu gözlendi.

Özet (Çeviri)

Graphene defined as“miracle material of the future”is a very thin and strong carbon-based nanomaterial that is a one-atom-thick planar sheet of sp2-bonded carbon atoms which are arranged in a two-dimensional honeycomb lattice. Thanks to its features such as a large surface area, excellent electron transfer performance high mechanical strength and pretty high thermal conductivity features, graphene has taken an important place from the transistors to batteries, from electronic devices to textile products, from drug development to sensors in the fields of physics, chemistry, biology, biotechnology, engineering, medicine and especially in nanotechnology. In this thesis, graphene-based material (reduced graphene oxide) which shows similar characteristics to graphene nanomaterial that is the shining star of nanoscience and nanotechnology, was patternedonto flexible and transparent surfaces using a practical and economical method. For this purpose, graphene oxide (GO) was obtained by chemical oxidation method using graphite as starting material. The structural characterization of GO was performed by Ultraviolet-Visible (UV-Vis) spectroscopy, Fourier Transform infrared (FTIR) spectroscopy and Raman spectroscopy techniques, and the morphological characterization by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and atomic force microscope (AFM) techniques. The prepared graphene oxide dispersion was filtered by vacuum filtration to the patterned membrane surface with a solid printing device. After this system which provides control of the GO layer thickness, the obtained pattern was transferred onto the desired polyethylene terephthalate (PET) surface by hydrophilic transfer method. The GO patterns were reduced to provide conductivity and reduced graphene oxide (rGO) was obtained. The electrochemical behavior of the graphene based conductive patterns was investigated by using cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. As a result of electrochemical characterization, it was observed that the most conductive pattern obtained with the optimum amount of GO was a medium-sized electrode pattern containing 16 µg/mL graphene oxide.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    904286

    Graphene conductive inks for an effective textile based respiratory sensor system

    Tekstil esaslı solunum sensör sistemi için grafen iletken mürekkepler

    KIVANÇ ÖZIŞIK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜLYA CEBECİ

  2. Tez No

    587368

    Grafen esaslı yeşil nanokompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve çeşitli uygulamalarda kullanılması

    Preparation and characterization of graphene-based green nanocomposites and their utilization in various applications

    ESRA KILIÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSEL PEKEL BAYRAMGİL

  3. Tez No

    482273

    Yüksek performanslı metal-yarı iletken Schottky diyotların elde edilmesi için yeni nesil nano yapılı grafen esaslı kompozit malzemelerin üretilmesi

    Production of new generation nano-constructed graphen based composite materials for obtaining high performance metal-semiconductor Schottky diode

    HALİL ÖZERLİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞÜKRÜ KARATAŞ

  4. Tez No

    470650

    Gas diffusion electrodes based on carbon and graphene for PEM fuel cell

    PEM yakıt pilleri için karbon ve grafen esaslı gaz difüzyon elektrotlarının geliştirilmesi

    BEGÜM YARAR KAPLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL

  5. Tez No

    445094

    Physical properties of chitosan/graphene oxide composite films

    Kitosan/grafen oksit kompozit filmlerinin fiziksel özelliklerinin incelenmesi

    SEMİRA BENER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER

Geri Dön