Geri Dön

Grafen oksit/polietersülfon nanokompozit kaplamanın korozyon direnci üzerine etkilerinin araştırılması

Investigation of the effects of graphene oxide/polyethersulfone nanocomposite coating on corrosion resistance

PDF İndir

  1. Tez No: 819443
  2. Yazar: ESMA YELİZ KAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NURSEL DİLSİZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

Tez çalışmasının amacı, grafen oksit (GO) ve APTES ile işlevselleştirilmiş grafen oksit (fGO) takviyeli polietersülfon (PES) nanokompozit kaplamaların alüminyum 2024T3 alaşımı üzerine daldırma kaplama yöntemi ile kaplanması, GO ve fGO nanopartiküllerinin PES kaplamanın korozyona karşı koruma performansı üzerindeki etkisinin incelenmesidir. Bu amaçla öncelikle Modifiye Hummer's yöntemi ile GO sentezi gerçekleştirilmiş ve APTES kullanılarak GO işlevselleştirilmiştir. İkinci aşamada farklı fraksiyonlarda (kütlece %0,2 %0,6 ve %0,8 ) GO ve fGO içeren GO/PES ve fGO/PES nanokompozit filmler çözelti döküm yöntemi ile hazırlanmıştır. Son aşamada ise %20 (m/v) konsantrasyonlu farklı miktarlarda (kütlece %0,2 %0,6 ve %0,8) GO ve fGO içeren GO/PES ve fGO/PES kaplama çözeltileri hazırlanmıştır. Sentezlenen GO ve fGO nanapartiküllerin kimyasal, yapısal ve termal özellikleri Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), X-ışını kırınımı (XRD) ve Termogravimetrik analiz (TGA) ile tespit edilmiştir. Hazırlanan nanokompozit filmler ise FTIR, Termogravimetrik ve Diferansiyel Termal analiz (TGA-DTA) ve yüzey temas açısı analizleri ile karakterize edilmiştir. FTIR, XRD ve TGA sonuçları ile GO'in APTES ile modifikasyonu doğrulanmıştır. Nanokompozit filmlerin termal analizinden elde edilen sonuçlar farklı fraksiyonlarda hazırlanan GO/PES ve fGO/PES filmlerin termal kararlılığını koruduğunu göstermiştir. Daldırma kaplama yöntemi ile kaplanmış alüminyum 2024T3 plakaların korozyona karşı koruma performansları 0,5 M NaCl çözeltisinde elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve Tafel polarizasyon yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Tafel analizi ile kaplamasız alüminyum 2024T3 alaşımın korozyon hızının saf PES kaplama ile 2,851x10-2 mm/yıl'dan 1,757x10-6 mm/yıl'a düştüğü saptanmıştır. EIS ve Tafel sonuçları PES kaplamanın korozyon önleyici özelliğinin artan GO ve fGO içeriğinden önemli ölçüde etkilendiğini göstermiştir. Artan GO içeriği ile birlikte saf PES kaplamanın korozyon koruma performansı olumsuz etkilenmiştir. Tüm nanokompozit kaplamalar arasında %0,8 fGO içeren nanokompozit kaplamanın alüminyum alaşımın korozyonunu önlemede daha etkili olduğu belirlenmiştir. GO'e kıyasla fGO'in PES bazlı kaplamaların korozyon direncinin geliştirilmesinde daha uygun bir aday olduğu sonucuna varılmıştır.

Özet (Çeviri)

The aim of the thesis study is to coat the polyethersulfone (PES) nanocomposite coatings reinforced with graphene oxide (GO) and APTES functionalized graphene oxide (fGO) on aluminum 2024T3 alloy by dip coating method, and to examine the effect of GO and fGO nanoparticles on the corrosion protection performance of the PES coating. For this purpose, firstly, GO was synthesized by Modified Hummer's method, and GO was functionalized using APTES. In the second stage, GO/PES and fGO/PES nanocomposite films containing GO and fGO in different fractions (0,2%, 0,6%, and 0,8% by mass) were prepared by solution casting method. In the last step, GO/PES and fGO/PES coating solutions containing GO and fGO in different amounts (0,2%, 0,6%, and 0,8% by mass) with a concentration of 20% (m/v) were prepared. Chemical, structural and thermal properties of synthesized GO and fGO nanoparticles were determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Thermogravimetric analysis (TGA). The prepared nanocomposite films were characterized by FTIR, Thermogravimetric and Differential Thermal analysis (TGA/DTA) and surface contact angle analysis. The results of FTIR, XRD and TGA confirmed the modification of GO with APTES. The results obtained from the thermal analysis of nanocomposite films showed that GO/PES and fGO/PES films prepared in different fractions maintained their thermal stability. The corrosion protection performances of aluminum 2024T3 plates coated with dip coating method were investigated in 0,5 M NaCl solution using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Tafel polarization methods. With tafel analysis, it was determined that the corrosion rate of uncoated aluminum 2024T3 alloy decreased from 2,851x10-2 mm/year to 1,757x10-6 mm/year with a pure PES coating. The EIS and Tafel results showed that the anti-corrosion property of the PES coating was significantly affected by the increased GO and fGO content. The corrosion protection performance of the pure PES coating was adversely affected with the increased GO content. Among all nanocomposite coatings, nanocomposite coating containing 0,8% fGO was determined to be more effective in preventing corrosion of aluminum alloy. It was concluded that compared to GO, fGO is a more suitable candidate for improving the corrosion resistance of PES-based coatings.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    421269

    Fabrication, characterization and antibacterial performances of nanocomposite polysulfone membranes including graphene oxide nanoparticles

    Grafen oksit nanoparçacıklarını içeren nanokompozit polisulfon membranların üretimi, karakterizasyon ve antibakteriyel performansları

    NURMİRAY YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  2. Tez No

    707130

    Grafitik karbon nitrür ve bor nitrür içeren kompozit yapıların hazırlanması; çevre ve enerji uygulamaları

    Preparation of composite structures containing graphitic carbon nitride and hexagonal boron nitride; environmental and energy applications

    BUSE SERT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    EnerjiTarsus Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KASIM OCAKOĞLU

  3. Tez No

    474422

    Nanoparçacık ile fonksiyonelleştirilmiş PES/grafen oksitli kompozit membran sentezi ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of synthesis and antibacterial properties of polyethersulfone/graphene oxide composite membrane functionalized with nanoparticles

    HAKAN GÖNÜLDAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Çevre MühendisliğiMersin Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NADİR DİZGE

  4. Tez No

    770048

    Grafen oksit, silan modiyeli grafen oksit ve tio2 katkılı polikaprolakton ve kitosan nanokompozitlerinin yiyecek ambalajında kullanımı

    Graphene oxide, silane modified graphene oxide and tio2 filled polycaprolactone and chitosan nanocomposites for using food packaging

    NURCİHAN ÇANGA OYMAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSEL DİLSİZ

  5. Tez No

    777820

    Grafen oksit uygulamalarının biber (Capsicum annuum L.)'de tuz stresine karşı etkileri

    Effects of graphene oxide applications against salt stress in pepper (Capsicum annuum L.)

    MUHAMMED ALİ KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    ZiraatAtatürk Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALUK ÇAĞLAR KAYMAK

Geri Dön