Geri Dön

CuO nanoparçacık yeşil sentezi ve PVA matrisli kompozit film üretimi

CuO nanoparticle green synthesis and composite film production with PVA matrix

PDF İndir

  1. Tez No: 733028
  2. Yazar: FATMA AYDENİZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HASAN FERDİ GERÇEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Yeşil sentez, Bakır oksit nanoparçacık, Polivinil alkol, Polietilen glikol, Nanokompozit film, Green synthesis, Copper oxide nanoparticle, Polyvinyl alcohol, Polyethylene glycol, Nanocomposite film
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 116

Özet

Son yıllarda çeşitli nanoparçacıkların sentezi için bitki kök, gövde, yaprak ve saplarının sulu ekstraktlarında bulunan ikincil metabolitlerin kullanımı yeni bir çevre dostu teknoloji olarak dikkat çekmektedir. Bakır (II) oksit (CuO) nanoparçacıklar, kristal boyutun azalmasıyla birlikte mikro boyuttaki özelliklerinden üstün özellikler sergilemelerinden dolayı, güneş enerjisi sistemleri, yarı iletkenler, katalizörler ve gaz sensörleri gibi birçok endüstriyel alanda kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışmada, CuO nanoparçacıklarının sentezi için indirgeyici olarak enginar sapı (Cynara Scolymus L.) sulu ekstraktı kullanılarak toksik olmayan, çevre dostu ve düşük maliyetli bir yeşil sentez yöntemi geliştirilmiştir. Sentezlenen nanoparçacıklar, UV-Görünür bölge (UV-Vis) spektroskopisi, Fourier dönüşümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, X-ışınları kırınım (XRD) yöntemi ve taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ile karakterize edilerek, geliştirilen yöntem sonucunda küresel CuO nanoparçacıkların (˂25 nm) sentezlendiği doğrulanmıştır. Çalışma kapsamında, polivinil alkol (PVA) matrisine farklı oranlarda polietilen glikol (PEG), gliserin ve akasya sakızı polimerleri ile sentezlenen CuO nanoparçacıklar eklenerek farklı kompozit ve nanokompozit filmler hazırlanmıştır. Eklenen katkıların kompozit ve nanokompozit filmlerin kimyasal yapısı, morfolojik özellikleri, termal bozunma davranışları, mekanik ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkileri; sırasıyla FTIR spektroskopisi, SEM, termogravimetrik analiz (TGA), çekme testi ve dielektrik sabiti ölçümleri ile incelenmiştir. FTIR analizi sonucunda PVA zincirleri ile PEG molekülleri yapısında yer alan hidroksil grupları arasında yeni hidrojen bağları oluştuğu belirlenmiştir. TGA ve dielektrik sabiti ölçümlerinden elde edilen veriler, çalışma sonucunda saf PVA filme kıyasla 600oC'deki kalıntı yüzdesinin %81 ve dielektrik sabitinin %30 arttırıldığını göstermiştir. Çekme testi sonucunda, saf PVA filmin çekme mukavemetinin (38,85 MPa), %20 PEG ve %3 CuO nanoparçacık katkısı ile %503 artırarak 234,34 MPa'a yükseldiği belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In recent years, the use of secondary metabolites in aqueous extracts of plant roots, stems, leaves and stalks for the synthesis of various nanoparticles has attracted attention as a new environmentally friendly technology. Copper (II) oxide (CuO) nanoparticles find use in many industrial areas such as solar energy systems, semiconductors, catalysts and gas sensors, due to their superior properties in micro-scale with the reduction of crystal size. In this study, a non-toxic, environmentally friendly and low-cost green synthesis method was developed for the synthesis of CuO nanoparticles using the aqueous extract of artichoke stem (Cynara Scolymus L.) as a reducing agent. The synthesized nanoparticles were characterized by UV-Vis spectroscopy (UV-Vis), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) method and scanning electron microscopy (SEM), and as a result of the developed method, spherical CuO nanoparticles (˂25 nm) was confirmed to be synthesized. Within the scope of the study, different composite and nanocomposite films were prepared by adding the synthesized CuO nanoparticles, polyethylene glycol (PEG), glycerine and gum acacia polymers in different ratios to the polyvinyl alcohol (PVA) matrix. The effects of the additives on the chemical structure, morphological properties, thermal degradation behaviors, mechanical and electrical properties of composite and nanocomposite films were investigated by FTIR spectroscopy, SEM, thermogravimetric analysis (TGA), tensile tests and dielectric constant measurements, respectively. As a result of the FTIR analysis, it was determined that new hydrogen bonds were formed between PVA chains and hydroxyl groups in the structure of PEG molecules. The data obtained from TGA and dielectric constant measurements showed that the percentage of residue at 600oC was increased by 81% and the dielectric constant by 30% compared to pure PVA film as a result of the study. As a result of the tensile tests, it was determined that the tensile strength (38.85 MPa) of the pure PVA film increased by 503% to 234.34 MPa with the addition of 20% PEG and 3% CuO nanoparticles.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    791971

    Farklı makromantar ekstraktları kullanılarak yeşil sentez yöntemiyle CuO nanoparçacık üretilmesi ve nanogübre olarak kullanım olanaklarının araştırılması

    Production of CuO nanoparticle by the green synthesis method using different mushroom extracts and investigation of usage possibilities as nanofertilizer

    SERDAR ER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyolojiOsmaniye Korkut Ata Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FUAT BOZOK

    DOÇ. DR. YUSUF ZALAOĞLU

  2. Tez No

    895214

    Thermal energy storage with nanoparticle embedded phase change materials

    Nanoparçacık gömülü faz değişim malzemesi ile termal enerji depolama

    RAMAZAN AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANİFE TUBA OKUTUCU ÖZYURT

  3. Tez No

    301771

    SiO2, Al2O3, TiO2 ve CuO nanoparçacık takviyeli elektriksiz Ni-B kaplamaların yapısal özelliklerinin araştırılması

    An investigation on structural properties of electroless Ni-B coatings by incorporation of nano-SiO2, Al2O3, TiO2 and CuO and particles

    DURSUN EKMEKÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. FERHAT BÜLBÜL

  4. Tez No

    841146

    İçme suyunun polimerik nanokompozit membranlar ile arıtımı

    Treatment of drinking water with nanocomposite membranes

    ZEYNEP ÜSTKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURTAÇ ÖZ

  5. Tez No

    900807

    Üç bileşenli metal oksit yarı iletken nanokompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of three-component metal oxide semi-conductor nanocomposite material

    ESRA BEYZA YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SANİYE TEKEREK

Geri Dön