Synthesis of functional polyaminoboranes and their applications
Fonksiyonel poliaminoboran sentezi ve uygulamaları
- Tez No: 818557
- Danışmanlar: PROF. DR. TARIK EREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Poliaminoboranlar, seramik yapımında başlatıcı olarak veya bir seramik hazırlanmasında, bor nitrür (BN) üretiminde, dihidrojen depolanmasında ve/veya hidrojen pilleri veya enerjetik malzemeler olarak kullanılabilmektedir. Bunun yanında B ve N sinerjistik etkisi ile kendiliğinden yanmaz özellikte olan polimerler içinde bir örnek teşkil edebilmektedir. Ayrıca, poliolefinlerin inorganik analoğu olan poliaminoboranlar, organik-inorganik hibrit bor nitrür seramiklerin sentezlenmesinde kullanılabilir. Bor nitrür, olağanüstü termal iletkenliğe sahip kaplamalar için ideal olan, yüksek termal ve kimyasal stabiliteye sahip katmanlı bir malzemedir. poliaminoboranlar BN-esaslı malzemelere öncü bileşikler olduklarından tez kapsamında BN sentezi gerçekleştirilmiştir. BN, kristal yapısına bağlı olarak benzersiz özellikler gösteren oksit olmayan bir seramiktir. Kübik formunda, kimyasallara karşı olağanüstü bir dirence ve termal stabilite özelliklerine sahip olması ile elmastan sonra bilinen en sert ikinci malzemedir. Altıgen BN (h-BN) grafite benzer ve yüksek ısı iletkenliği, düşük termal genleşme, termal şok direnci, yüksek elektrik direnci, toksik olmayan, kolayca işlenebilirlik, kayganlık, kimyasal kararlılık göstererek diğer metal ve metal tuzlarından önemli bir ayırt edici özelliği bulunmaktadır. Bu, bor nitrürü havacılık, otomotiv, elektronik, yarı iletkenler, metal işleme ve hatta kozmetik dahil olmak üzere çeşitli endüstri dallarında farklı özellikler sergileyen üretilebilir bir malzeme haline getirmektedir. Tez kapsamında 3 farklı poliaminoboran homopolimeri sentezlenmiştir. Bunlar (i) metil fonksiyonel aminoborane, (ii) fosfor fonksiyonel aminoborane, (iii) silane fonksiyonel aminoborane monomer ve polimerlerin karakterizasyona 1H NMR, 13C NMR, 11B NMR, FTIR, TGA, GPC teknikleri ile yapılmıştır. Fonksiyonel poliaminoboran polimerleri daha sonra piroliz fırınında piroliz edilerek B-N, P-B-N, Si-B-N esaslı seramik yapılar elde edilmiştir. SEM ve XPS analizleri ile yapılar karakterize edilmiştir. Yüzey kaplama kapsamında karbon fiber daldırma method ile kaplanmış ve yüzey karakterizasyonu SEM-EDX ve XPS metodları ile karakterizasyonu incelenmiştir. Ahşap yüzey uygulamasında aleve karşı direnç inccelenmiştir. Ortaya çıkan polimer yapılarının, çok işlevli yüzey kaplama özelliklerinin, aleve dayanım, kimyasal ve oksidatif stabilite gibi, elde edilmesine kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Polyaminoboranes have various applications, such as serving as initiators in ceramics, being used in boron nitride (BN) production, hydrogen storage, and energetic materials. They exhibit a synergistic effect and are non-combustible due to the presence of boron and nitrogen. These polymers can also be utilized to synthesize organic-inorganic hybrid boron nitride ceramics, similar to the inorganic analog of polyolefins. Boron nitride is a highly stable layered material that is ideal for coatings with excellent thermal conductivity. Within the thesis, the synthesis of BN was conducted using polyaminoboranes as precursors. BN is a non-oxide ceramic with unique properties determined by its crystal structure. Cubic BN is the second hardest material known after diamond, demonstrating exceptional chemical resistance and thermal stability. Hexagonal BN (h-BN) resembles graphite but distinguishes itself with high thermal conductivity, low thermal expansion, thermal shock resistance, high electrical resistance, non-toxicity, workability, lubricity, and chemical stability. These properties make boron nitride suitable for various industries, including aerospace, automotive, electronics, semiconductors, metalworking, and cosmetics. The thesis involved the synthesis of three different polyaminoborane homopolymers: (i) methyl-functional aminoborane, (ii) phosphorus-functional aminoborane, and (iii) silane-functional aminoborane. The polymers were characterized using techniques such as 1H NMR, 13C NMR, 11B NMR, FTIR, TGA, and GPC. Subsequently, the functional polyaminoborane polymers were pyrolyzed to obtain ceramic structures based on B-N, P-B-N, and Si-B-N. The resulting structures were characterized through SEM and XPS analysis. In terms of surface coating, carbon fiber was coated using the dip coating method, and surface characterization was performed using SEM-EDX and XPS methods. The flame resistance of the polymer structures was investigated in wood surface applications. It is anticipated that the obtained polymer structures will exhibit multifunctional surface coating properties, such as flame retardancy, chemical and oxidative stability.
Benzer Tezler
- Synthesis of functional group containing calix[4]pyrroles
Fonksiyonel grup içeren kaliks[4]pirollerin sentezi
ABDULLAH AYDOĞAN
- Synthesis of functional ketonic resins
Fonksiyonel ketonik reçinelerin sentezi
DERYA ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN ÖNEN
- Fonksiyonel hibrit polimerlerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of functional hybrid polymers and investigation of their properties
GÜLAY COŞKUN SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaGebze Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYAL BÜLBÜL SÖNMEZ
- İşlevsel polioksometalatların (POM) eldesi ve ince film elektronik devrelerde uygulanabilirliğinin araştırılması
Synthesis of functional polyoxometalates (POM) and investigation of applicability of thin-film electronic circuits
YASEMİN TORLAK
Doktora
Türkçe
2016
KimyaSelçuk ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERSÖZ
DOÇ. DR. MAHMUT KUŞ