Bor katkılı grafen sentezi ve karakterizasyonu: Yapı malzemesinde uygulanabilirliği
Synthesis and characterization of graphene with boron additive: Applicability in building material
- Tez No: 754903
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN ARBAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Kimya Mühendisliği, Engineering Sciences, Civil Engineering, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alçı, Bor katkı maddesi, Grafen oksit, Sıva, Plaster, Boron additive, Graphene oxide, Stucco
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, grafen oksit (GO), indirgenmiş grafen oksit (rGO) ve bor katkılı indirgenmiş grafen oksit (B-rGO) malzemelerinin alçı sıvasının mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Grafen oksit numunesi Modifiye Hummers yöntemiyle sentezlenmiş ve rGO malzemesi GO'in termal indirgenmesi ile elde edilmiştir. Bor katkılı numuneler emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Hazırlanan grafen esaslı malzemelerin yapısal ve fiziksel özelliklerini belirleyebilmek amacıyla H2-TPR, TGA-DTA, ATR-FTIR, XRD, XPS, N2 Adsorpsiyon-Desorpsiyonu, Raman, SEM ve TEM analizleri gerçekleştirilmiştir. H2-TPR analizleri grafen oksitin 450oC'de indirgenebildiğini göstermiştir. XRD analiz sonuçlarında, rGO numunesinde çok katmanlı grafen yapısı ve B-rGO malzemesinde B2O3 kristalleri görülmüştür. Çok katmanlı grafen oluşumu, Raman analizinin I2D/IG oranından (0,1) da belirlenmiştir. XPS sonuçları, B-rGO numunesindeki B2O3 oluşumunu desteklemiştir. rGO ve B-rGO örneklerinin TEM görüntüleri şeffaf grafen nano tabakalarını göstermiştir. Çalışma kapsamında hazırlanan GO, rGO ve B-rGO malzemeleri ile baz alçı harmanlanarak alçı numuneleri hazırlanmıştır. Mekanik dayanım testlerinde eğilme mukavemetini ve basınç mukavemeti testleri gerçekleştirilmiştir. Alçı sıvaya rGO ilavesi malzemenin eğilme ve basınç dayanımını arttırmıştır. Ancak GO ilavesinin alçı sıvanın hem eğilme hem de basınç dayanımı üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu belirlenmiştir. Alçı sıvaya rGO (ağırlıkça %0,1) ilavesi eğilme mukavemetini %15,1 ve basınç mukavemetini %3,70 artırmıştır. B-rGO ilavesinin sıvanın basınç dayanımına (%8,6) olumlu etkisi olmuştur. Grafen esaslı malzeme ilavesinden sonra alçı sıvadaki mikroyapısal değişiklikleri belirlemek için SEM, He Piknometre ve N2 adsorpsiyon-desorpsiyon analizleri yapılmıştır. En önemli değişiklikler rGO katkılı alçı sıva üzerinde gözlendi.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of graphene oxide (GO), reduced graphene oxide (rGO), and boron- doped reduced graphene oxide (B-rGO) samples on the mechanical properties of gypsum plaster was investigated. The graphene oxide sample was synthesized by the Modified Hummers method and rGO was obtained by thermal reduction of graphene oxide. Boron-added samples were prepared by impregnation method. The prepared graphene-based materials were characterized using H2-TPR, TGA-DTA, ATR-FTIR, XRD, XPS, N2 adsorption-desorption, Raman, SEM, and TEM analysis. H2-TPR analysis showed that graphene oxide could be reduced at 450oC. In the XRD analysis results, multilayer graphene structure in rGO and B2O3 crystals in the B-rGO sample was observed. Multilayer graphene formation was also determined from the I2D/IG ratio of Raman analysis (0.1). XPS results supported the formation of B2O3 in the B-rGO sample. TEM images of rGO and B-rGO samples showed transparent graphene nanosheets. Gypsum samples were prepared by blending base plaster with GO, rGO, and B-rGO materials prepared within the scope of the study. Bending strength and compressive strength tests were carried out in mechanical strength tests. The addition of rGO to gypsum plaster increased the bending and compressive strength of the material. However, it was determined that the addition of GO had a negative effect on both the bending and compressive strength of gypsum plaster. rGO (0.1 wt %) addition into the gypsum plaster increased the bending strength and the compressive strength by 15.1% and 3.70%, respectively. The addition of B-rGO had a positive effect on the compressive strength (8.6%) of the plaster. In order to determine microstructural changes in gypsum plaster after graphene-based materials addition, SEM, He Pycnometry, and N2 adsorption-desorption analyses were performed. Most significant changes were observed over rGO added gypsum plaster.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of lanthanum manganite based perovskite nanomaterials for electrochemical capacitors
Elektrokimyasal kapasitörler için lantan manganez oksit esaslı perovskit nanomalzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
ESRA BİNİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
DR. CEREN YILMAZ AKKAYA
- Bor katkılı indirgenmiş grafen oksit sentezi ve karakterizasyonu
Boron doped reduced graphene oxide synthesis and characterization
ÜMİT ALTUNTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ZAN
- Bor doplanmış grafen sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of boron doped graphene
SELVİN DOĞRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriEskişehir Osmangazi ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ANIK
- Bor doplanmış grafen oksit sentezi ve sterilizasyon ön işlem uygulamaları
Boron doped graphene oxide synthesis and sterilization pretreatment applications
AYÇA DALBEYLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU ESENCAN TÜRKASLAN
- Grafen-heteroatom temelli katalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve hidrojen üretiminde kullanımı
Graphene-heteroatom based catalysts and their application for hydrogen production
DUYGU AKYÜZ
Doktora
Türkçe
2019
EnerjiMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATIF KOCA
PROF. DR. ALİ RIZA ÖZKAYA