Production and characterization of carbon nanomaterials through microwave treatment of hazelnut shells
Fındık kabuklarının mikrodalga işlemi ile karbon nanomalzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 819703
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA EROL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Bu tezde, çevre açısından güvenli, yeşil, uygun maliyetli ve pratik mikrodalga (MD) ışınlama yöntemi kullanılarak karbon nanomalzemelerin (KNM'ler) sentez optimizasyonları gerçekleştirilmiştir. KNM'lerin sentezinde ana karbon kaynağı olarak fındık kabukları kullanılmıştır. MD ışınlama yönteminde, fındık kabuklarının öğütme süresi ile KNM'lerin karakteristik özelliklerini etkileyen MD işlem gücü ve zaman parametreleri arasında neden-sonuç ilişkisi gözlemlenmiştir. İlk aşamada, fındık kabukları altı farklı süre boyunca öğütüldü. Bu işlemle, başlangıç malzemesinin sulu ortamda üniform dağılımını sağlamak ve KNM'lere dönüşümünü hızlandırmak amacıyla öğütme sonrası numune boyutunu azaltmak amaçlandı. İkinci adımda, en çok tercih edilen yukarıdan-aşağıya yeşil sentez yöntemlerinden biri olan MD ışınlama işlemi, üç farklı süre ve üç farklı MD gücü uygulanarak gerçekleştirilmiştir. KNM'lerin karbon içeriği, karbon bağ yapıları ve partikül boyutunun optik özellikleri üzerinde büyük etkisi vardır. Bu motivasyonla, üretilen her numune üzerinde Fotolüminesans ve UV-vis spektroskopisi analizleri yapılmıştır. Buna göre en verimli lüminesans performansına sahip numunelerin otuz dakika MD ışınlaması uygulanan numune grubu olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle on iki saat öğütülen ve MD ışınlaması uygulanan numunelerin yapısal, morfolojik ve kimyasal karakterizasyonlarını elde etmek için SEM, Raman spektroskopisi, FT-IR spektroskopisi ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi değerlendirmeleri yapılmıştır. Analizler sonucunda, sekiz yüz watt'lık en yüksek güçte otuz dakika boyunca MD ışınlama işlemi ile optik özellikleri geliştirilmiş numuneler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, synthesis optimizations of carbon nanomaterials (CNMs) were performed using the environmentally safe, green, cost-effective, and practical microwave (MW) treatment method. In the synthesis of CNMs, hazelnut shells were used as the main carbon source. In the MW treatment method, a cause-effect relationship has been observed between the milling time of the hazelnut shells and the MW process power and time parameters impacting the characteristic features of CNMs. In the first phase, the hazelnut shells were ground for six distinct durations. The objective was to reduce the sample size post-grinding for the purpose of ensuring uniform dispersion of the initial material in the aqueous medium, and to accelerate its transformation into CNMs. In the second step, the MW treatment process which is one of the most preferent top-down green synthesis methods was carried out by applying three different durations and three different MW power. The carbon content, carbon bond structures, and particle size of CNMs have a great influence on their optical properties. By this motivation, Photoluminescence and UV-vis spectroscopy analyses were performed on each generated sample. Accordingly, it was determined that the samples with the most efficient luminescence performance were the sample group MW-treated for thirty minutes. For this reason, SEM, Raman spectroscopy, FT-IR spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy evaluations were performed to obtain structural, morphological, and chemical characterizations of samples that were milled for twelve hours and treated with MW irradiation. As a result of the analyses, the samples with enhanced optical properties were obtained by MW irradiation process at highest power of eight hundred watts for thirty minutes.
Benzer Tezler
- Gümüş nanotanecik katkılı nanokompozit malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of silver doped nanocomposites
ÖZLEM KABAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY
- Çinko nanotanecik içeren polimer nanokompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of polymer nanocomposite materials incorporated zno nanoparticles
ALEV AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE KÜÇÜKBAYRAK OSKAY
- Zinc (Zn) doped carbon (C) based quantum dot (QD) synthesis & characterization
Çinko (Zn) katkılı karbon (C) bazlı kuantum nokta (KN) sentezi ve karakterizasyonu
OĞUZ GENÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER ÜNLÜ
- Sorting single wall carbon nanotubes by electronic structure using gel chromatography
Tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik yapılarına göre jel kromatografi yöntemi ile ayrılması
FERESHTEH ORDOKHANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ
- Farklı destek ve katalizör malzemeleri ile tek duvarlı karbon nanotüp sentezi
Synthesis of single walled carbon nanotubes with different substrats and catalysts
FATİH GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ