Metal organik framework (MOF)'ten türetilmiş nano karbon katkılı sialon seramik malzemelerin elektriksel iletkenlik ve mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigate of electrical conductivity and mechanical behavior of nano carbon added sialon ceramic materials derived from metal organic framework (MOF)
- Tez No: 865888
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMRA KURAMA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Chemical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
SiAlON'lar, mekanik mukavemet, termal stabilite ve kimyasal direncin üstün kombinasyonu sayesinde çok yönlü uygulamalara sahip gelişmiş bir malzeme sınıfıdır. Bu üstün özelliklerine rağmen, elektriksel iletkenlikleri çeşitli alanlardaki potansiyel uygulamalarını sınırlayan bir zorluk olarak görülmektedir. Araştırmacılar bu sınırlamaların üstesinden gelerek SiAlON'ların elektriksel özelliklerini geliştirmek için yenilikçi stratejiler geliştirmişlerdir. Gelecek vadeden uygulamalardan biri de seramik malzemelere metal-organik çerçevelerin (MOF'lar) katkısı ile özelliklerinin geliştirilmesidir. MOF'lar, olağanüstü yüzey alanlarıyla bilinen gözenekli malzemelerdir ve bu da onları çok çeşitli uygulamalar için umut verici adaylar haline getirmektedir. Bildiği kadarıyla, zeolitik imidazolat çerçeve (ZIF-8) içeren α/β-SiAlON matrisli seramik kompozitler hakkında raporlanmış bir çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle bu çalışmada, ZIF-8 ilavesinin α/β-SiAlON kompozitlerinin özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda α/β-SiAlON öncü tozunda farklı oranlarda 4 adet (%0, %5, %10 ve %20) in-situ ZIF-8 sentezlenmiş numune hazırlanmıştır. Bu numuneler 50 MPa altında 10 dakika boyunca 1650C sıcaklıkta SPS ile sinterlenmiştir. Sonrasında numunelerin mekanik, mikroyapısal ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, ağırlıkça %10 ve ağırlıkça %20 ZIF-8 içeren α/β-SiAlON kompozitlerinin mekanik özellikleri aynı kalmasına rağmen elektriksel direncinin yaklaşık 1010 kat azaldığını göstermektedir. Bu sonuçlar, α/β-SiAlON seramiklerinin elektriksel özelliklerinin ZIF-8 ilavesi ile arttırılabildiğine yönelik raporlanan ilk çalışmadır.
Özet (Çeviri)
SiAlONs are a promising class of advanced materials with multifaceted applications owing to their remarkable combination of mechanical strength, thermal stability, and chemical resistance. Despite these superior features, their electrical conductivity has remained a challenge, limiting their potential applications in various fields. To overcome these limitations, researchers have explored innovative strategies to enhance the electrical properties of SiAlONs. One of the promising practices is the incorporation of MOFs. MOFs are porous materials known for their exceptional surface area, making them promising candidates for a wide range of applications. To our best knowledge, there is no reported study on ZIF-8 incorporated α/-SiAlON matrix ceramic composites. Therefore, the effect of zeolitic imidazolate framework addition on the properties of α/-SiAlON composites were investigated in this thesis. In this scope, samples with varying proportions of ZIF-8 (0%, 5%, 10%, and 20% by weight) were prepared by in-situ synthesis within the α/β-SiAlON precursor powder. These samples were then sintered using Spark Plasma Sintering (SPS) at 1650°C for 10 minutes under 50 MPa pressure. Subsequently, the mechanical, microstructural, and electrical properties of the samples were examined. The results indicate that α/β-SiAlON composites containing 10% and 20% by weight of ZIF-8 exhibit approximately 1010 times decrease in electrical resistance while maintaining their mechanical properties. These findings represent the first reported study demonstrating that the electrical properties of α/β-SiAlON ceramics can be enhanced by the addition of ZIF-8.
Benzer Tezler
- Metal organik kafes yapılar (MOF) ve zeolitik imidazol kafes yapılar (ZIF) içeren polimer nanokompozit membranların gaz ayırma özellikleri
Gas separation properties of polymer nanocomposite membranes containing metal organic framework (MOF) and zeolitic imidazolate framework (ZIF)
ÇİĞDEM GÖKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SENNUR DENİZ
- Synthesis of copper based metal organic framework for separation of CO2/H2 at high pressure
Yüksek basınçta CO2/H2 ayırımı için bakır bazlı metal organik ağ yapısının sentezlenmesi
AHMET UĞUR ÇİÇEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEHER FEHİME ÇAKICIOĞLU ÖZKAN
- Synthesis and properties of poly(ethylene oxide) based nanocomposite electrolytes consisting of nano-sized Mg-BDC metal organic framework
Nano-boyutlu Mg-BDC metal organik kafes yapı içeren poli(etilen oksit) nanokompozit elektrolitlerin sentezi ve özellikleri
AYŞE ERCİYES
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜBERRA ANDAÇ
- Yüksek bor ayırma kapasitesine sahip yeni nesil ince film nanokompozit membranlar
Novel thin film nanocomposite membranes with high boron removal capacity
SÜER KÜRKLÜ KOCAOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
- Computing adsorption, diffusion and separation of noble gas mixtures in MOFs using molecular simulations and theoretical correlations
Moleküler simülasyonlar ve teorik korelasyonlar kullanarak soy gazların MOF'lardaki adsorpsiyon, difüzyon ve ayırımlarının hesaplanması
YELİZ GÜRDAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiBiyokimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KESKİN AVCI