Silikon nano parçacıkların alınması ve özellikleri
Кремийдин нанобөлүкчөлөрүн алуу жана алардын касиеттери
- Tez No: 791593
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİL OMURZAK UULU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Kırgızca
- Üniversite: Kırgızistan-Türkiye Manas Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Бул макалада кремний нанобөлүкчөсү жогорку тазалыктагы кремний куймасынан импульстук плазма ыкмасы менен синтезделди. Дистирленген сууда, 10%, 40%, 70%, 90% концентрацияларындагы спирт эритмесинде алынган кремний үлгүлөрүнүн рентген фазалык анализи кремний үлгүлөрүнүн фазалык курамы таза кремнийди көрсөттү. Электрон микроскобу менен анализденген учурда, алынган кремний үлгүлөрүнүн бөлүкчөлөрүнүн чоңдугу орточо 40 нм,80 нм,20 нм,100 нм таякча, куб, сфера формасындагы нанобөлүкчө экени далилденди. Импулсьтук плазма методу менен алынган кремний нанобөлүкчөлөрүн айыл чарба тармагында колдонуу багыты каралды. Изилдөөнү жүргүзүү үчүн үлгү катары арпа, буудай дандары тандалып алынды. Изилдөөгө алынган дан азыктарынын өнүү пайызы, өсүү бийиктиги, тамыр узундугу контролдук үлгүгө салыштырылып аныкталды. Изилдөөнүн натыйжасында үлгүлөрдүн өнүү пайызы, өсүү бийиктиги, тамыр узундугунда маанилүү айырмачылыктар байкалды. Арпанын өнүү пайызы жана өсүү бийиктиги жогору болду. Кремний нанобөлүкчөсүнүн топурактагы концентрациясы жогорулаган сайын арпа жана буудайдын тамыр узундугу котролдук үлгүгө салыштырмалуу кыска, бирок бекем жана тик абалда болгондугу аныкталды. Изилдөөнүн жыйынтыгында дан өсүмдүктөрүнө кремний нанобөлүкчөсүн топурак катары колдонуу менен өсүмдүктөрдүн сырткы факторлордун таасирине каршы негиз катары колдонулушу мүмкүн.
Özet (Çeviri)
Çok sayıda inorganik/organik hibrit malzemeler arasında, silika-polimer hibrit malzemeler literatürde en yaygınlardan biri olarak rapor edilmektedir. Kolay sentezlenmeleri ve geniş kullanım alanları bunun başlıca sebeplerindendir. Silika nanopartiküller; boyalar, kauçuk ürünler ve plastik bağlayıcıların üretiminde dolgu maddesi olarak kullanılırlar. Organik değiştiricilerle kaplı silika nanopartiküller sabit kromatografi fazları, heterojen destekli katalizörler içeren uygulamalarda ve otomotiv, elektronik, beyaz eşya, tüketim ürünleri, havacılık ve sensör endüstrilerinde kullanılmaktadır.Avantajlı özelliklerinin yanı sıra sıralı iç, geniş gözenek hacmi ve yüzey alanı, ayarlanabilir boyut ve şekli, sağlamlığı ve kolay yüzey modifikasyonu ile onları çok işlevli nanosistemler tasarlamak için ideal platformlar haline getirdi. Silikondan türetilen benzersiz bir nanomalzeme türü olan nanosilika, kendine özgü bir mezoporöz yapıya sahiptir ve bu da onu biyofertilizatörler ve biyopestisitler gibi tarımı geliştiren farklı moleküller ve maddeler için uygun bir nanokariyer haline getirir. Gözenekli özelliklerinden dolayı, bitki direncini, fide büyümesini, kök gelişimini ve fotosentetik hızı artırarak metabolik aktiviteleri etkileyebilir, böylece çiftçilerin daha sürdürülebilir uygulamalarla ürün verimliliğini artırmasına yardımcı olur. Ayrıca, toprak analizi için toprak iyileştirici ajanlar ve nanosensörler taşımak için kullanılabilir.Bir nanopestisit olarak ve esas olarak küçük boyutu ve daha yüksek yüzey alanı-ağırlık oranı nedeniyle verimi artırmak için topraktaki tuzluluğun etkisini azaltmak için bir alternatif olarak kullanılabilir. Son yıllarda silikon nanoparçacıkların elde edilmesinde farklı yöntemler geliştirilmektir, ayrıca bitkilerden kimyasal yöntemle elde edilmektedir. Kimyasal olarak, silikon nanopartikülün ana işlemi kalsifikasyon yöntemidir. Mufel, fırında yüksek sıcaklıkta ve birkaç aşamada kül haline getirilerek çıkarılır. Silikon nanopartiküller son zamanlarda endüstride geniş bir uygulamada yeni üretim yöntemlerini keşfetmeye büyük ilgi göstermişlerdir. Toksisite eksikliği, hidrofobik özellikler, taşıyıcı olarak kullanılması ilgilendiriyor. Kimyasal yöntemle çimento, toprak, pirinç kabuğu faklı silikon içeren ağaç kabuğunda ve silikon içeren kimyasallar ile elde edilmekte. Kimyasal yöntem ile pirinç kabuğunan elde edildi. Çözünür bileşiklerin, tozların, kirleticilerin temizlenmesi için pirinç kabuğu tekrar tekrar saf su ile saflaştırılmıştır. Oda sıcaklığında 48 saat kurutup. Pirinç, kabuktaki bazı mineralleri ayırmak için 1N HCl bir çözücüde yaşlandırılır. Mufel fırınında 4 saat 700°C yakıldı. 2,5 g kül 250 ml 0,5 NaOH çözünen madde ile karıştırılır ve sürekli olarak ısı verilerek karıştırılır. Nötr ortama ulaşana kadar HCL asit ekliyoruz. Saf su ile temizlenip, 110°C 24 saat boyunca fırında kurutulmuştur. Mufel fırında 1saat 450°C kristalizasyon işlemi gerçekleşir, sonuçta oluşan toz haline getirilmiş elemente Mg elementi eklenir, çünkü silikon oksit durumun dan silikon element durumuna getirmek için. Analiz sonucunda silikon nanoparçacığı kimyasal yöntemle böyle bir metodla elde edildi. Fiziksel yöntem olarak sıvıdaki darbeli plazma basit, ucuz ve çevre dostu yöntemlerle sentezlendi. Bu yöntemde, iki elektrot bir dielektrik sıvının içine bir elektrik yükü vasıtasıyla bağlanır. Darbeli plazma yönteminde, akım kaynağının yoğunluğunu arttırmak için bir darbe jeneratörü kullanılır. Darbe jeneratörü frekansı 50 Hz'ye (eğer saniye ile belirlenirse 20 μс) 10 μс 'ya kadar düşürebilir. Plazmadaki akı 100A çıkar ve sıcaklık yükselir. Ancak bu çevreyi etkilemez. Giriş akımı kaynağının voltajı 220 V ve akım 3A'dır . Sentezde, sıvı ortam olarak su veya alkol seçilir. Elektrot olarak metastabil bir metal tel kullanıldı. Sentez şu şekilde başlar. 1) İyonizasyon 2) Çökeltme (break down)3) Nanopartiküllerin elde edilmesi. Yüksek bir akım derecesinde elektrot iyonlara ayrılmaya başlar. Ayrışmış iyonize maddeler hemen sıvı bir ortamda soğutulur. Soğutulmuş durumda, maddeler nano ölçekli ve dağınık hallere geçer. İki elektrotun birleşiminden, kıvılcımın zamanlamasına bağlı olarak gerekli sayıda nanopartikül elde edilebilir.Yüksek bir akım derecesinde elektrot iyonlara ayrılmaya başlar Ayrışmış iyonize maddeler hemen sıvı bir ortamda soğutulur. Soğutulmuş durumda, maddeler nano ölçekli ve dağınık hallere geçer. İki elektrotun birleşiminden, kıvılcımın zamanlamasına bağlı olarak gerekli sayıda nanopartikül elde edilebilir. Silikon nanoparçacıgının zıraat alanında kullanılmasını incelendi. Laboratuar koşullarında buğday (Krasnodar 99) ve arpa (Hetman) üzerinde yetiştirildiğinde darbeli plazma ile elde edilen silikon üzerindeki etki incelenmiştir. Büyümek için Ala-Arça toprağını kullandık. Önce eşit toprak kütlelerini bir yetiştirme kabına koyduk. Tohumlar % 1 potasyum permanganata yerleştirildi ve 15 dakika sonra ekildi, çünkü tohumlarda bulunan patojenleri öldürmek için potasyum permanganat çözeltisi kullanıldı. Nanopartiküller çeşitli konsantrasyonlarda toprakla karıştırıldı ve tohumlar ekildi. Her birine 8 tohum ekildi. Büyümenin çıkış ve güneş ışığına ihtiyaç duymadığı için laboratuvar koşullarında kısa sürede büyümeye uygun olan tahıllar olduğu için, pilot düzeyde onlar üzerinde seçici çalışmalar yapmak uygundu. İncelenen tahıl ürünlerinin çimlenme yüzdesi, büyüme yüksekliği, kök uzunluğu, referans örneğe göre belirlenmiştir. Çalışma, örnek çimlenme yüzdesi, büyüme yüksekliği, kök uzunluğu bakımından önemli farklılıklar göstermiştir. Arpa daha yüksek çimlenme oranına ve daha yüksek büyüme oranına sahipti. Topraktaki silikon nanopartikül konsantrasyonu kökün uzunluğunun kotrol örneğine kıyasla daha kısa, ancak daha güçlü ve dik olduğu bulunmuştur. Çalışma, tahıllar üzerinde silikon nanopartiküllerin toprak olarak kullanılmasıyla bitkiler üzerindeki dış etkenlere karşı koymak için temel olarak kullanıldığını bulmuştur. Ekinlerde silikon nanopartikülün uygulanmasının ana özelliği küçük boyutudur. Diğer bazı ürünler için yiyecek olarak salatalık ve domatese suyla karıştırıp püskürtme yöntemleri kullanılmış. Silikon nanopartikülü kullanırken en önemli etkilerden biri, silikonun kullanıldığı örneklerin kontrol örneğine kıyasla daha erken filizlendi ve dik olmasıydı. Sıvı darbeli plazmada silikon nanopartikülün fiziksel olarak ekstraksiyonunda, su ve çeşitli alkol konsantrasyonları kullanılarak % 99,99 saflıkta silikon kristalden ekstraksiyon yöntemiyle silikon nanopartiküllü elde edildi. X-ray (XRD-X-ray diffraction) ve SEM (Scanning Electron Microscopy) ekipmanlarından elde edilen silikon nanopartikülleri analizi yapıldı. Sentezlenmiş silikonun nanopartikülü, 27-1402 numaralı saf silikon kristalleriyle eşleşiyor.
Benzer Tezler
- Modeling and optimization of chemical mechanical polishing of semiconductor materials
Yarı iletken malzemelerin kimyasal mekanik parlatma sürecinin modellenmesi ve optimizasyonu
WAZIR AKBAR
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ÖZGÜR ERTUNÇ
- Gözenekli silisyum tabanlı nemlilik sensörüne nanoparçacık etkisi
The effect of nanoparticles on porous silicon based humidity sensor
MERVE TİRYAKİOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektro-Optik Sistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSİN KAYAHAN
- Investigation of fracture behavior of particulate polymer composites with effect of S-glass fiber reinforcement
S-cam elyaf takviye etkisi ile partikül polımer kompozitlerin kırılma davranışının incelenmesi
MOHAMAD K.ALWAN ALSAADI
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. AHMET ERKLİĞ
- Aluminum nitride and boron nitride based multifunctional micro/nano particles for thermal interface materials
Termal arayüz malzemeleri için alüminyum nitrür ve bor nitrür esaslı çok fonksiyonlu mikro/nano parçacıklar
ÖZLEM EVREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE BALCI
- Karbon fiber-epoksi kompozitlerde grafen oksit ve halloysit nanotüp katkısının arayüzey performansına etkisinin fiber demeti testleri ile belirlenmesi
Determination of the effect of graphene oxide and halloysite nanotube fillers on the interface performance with fiber bundletests of carbon fiber-epoxy composites
MELEK ÖZBİLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN ESKİZEYBEK