Farklı yöntemlerle borofen sentezi, karakterizasyonu ve kararlılığının incelenmesi
Investigation of the synthesis, characterization, and stability of borophene using different methods
- Tez No: 906839
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NEŞE KEKLİKCİOĞLU ÇAKMAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
İki boyutlu (2B) malzemeler çok çeşitli uygulama alanlarına sahip olmaları nedeniyle son yıllarda oldukça ilgi çekmeye başlamışlardır. Bu malzemeler arasında Grafen esnek bir yapıya ve aynı zamanda mükemmel elektrik ve ısıl iletkenlik özelliklerine sahip olması nedeniyle bilim dünyasında oldukça ilgi çekmiştir. Uzun bir süre grafen ile yarışacak yeni bir malzeme keşfedilemezken 2015 yılında borofenin sentezlenmesi ile yeni ve mükemmel bir malzeme ortaya çıkmıştır. Borofen hegzagonal yapıda dizilmiş bor atomlarından oluşmuştur. Grafenden daha güçlü, daha esnek elektrokimya, nanosensör ve katalizör kimyasında devrim yaratacak potansiyele sahip bir malzemedir. Borofen ilk kez 2015 yılında moleküler ışın üst bırakımı (Molecular Beam Epitaxy - MBE) yöntemi ile tek katmanlı olarak sentezlenebilmiştir. Literatürde borofen sentezine yönelik başarılı olan az sayıda çalışma yer almaktadır. Bu çalışmalar incelendiğinde kimyasal buhar biriktirme (Chemical Vapor Deposition - CVD) ve MBE kullanılan çalışmalarda tek katmanlı borofen sentezlenebilmiştir. Borofen için yeni sentez yöntemleri araştırma halindedir. Yapılan bu yüksek lisans tez çalışmasında borofen saf bordan yola çıkılarak sonokimyasal eksfoliasyon yöntemi ile solvotermal reaktör kullanılarak ve Bor nitrür (BN) ve molibden disülfit den yola çıkılarak hibritlerinin sentezi şeklinde sonokimyasal eksfoliasyon ile ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Borofen sentezi için uygulanan yöntemler son ürünün özelliklerini belirleme konusunda büyük rol oynamaktadır. Genel olarak, sonokimyasal yöntem ile sonikasyon süresine ve çözücü tipine bağlı olarak tek tabaka, iki tabaka, üç tabaka ve dörtlü tabaka malzeme sentezlenebilir. Çözücünün doğru seçimi ve doğru sonikasyon süresi etkileşimi ile büyük yanal boyutlara sahip tek katmanlı levhalar elde edilebilmektedir. Ancak çözücü iyi etkileşime girmezse, aynı sonikasyon süresinde dahi çok tabakalı yapılar ortaya çıkabilmektedir. Çok uzun süreli bir sonikasyon ise çok parçalanmalar sebebiyle borofen dots ların oluşumuna neden olabilmektedir. Bu nedenle, uygun çözücü seçimi ve sonikasyon süresinin optimizasyonu, borofen tabakasının oluşumu için önemli ve esastır. Bu parametrelerin optimizasyonu için çalışmada 5 farklı çözücü ve banyo tipi sonikatör (BluLab) ve prob sonikatör (Sonics & Materials Inc., USA) ile farklı sonikasyon zamanları kullanılmıştır. Ayrıca santrifüj aşamasında da farklı zamanlar ve hızlar denenerek santrifüj zamanı ve hızı da optimize edilmiştir. Sonokimyasal eksfoliasyon ile borofenin sentezi için çözücü cinsi ve sonikasyon sürelerinin optimizasyonu ile borofen başarı ile sentezlenmiştir. Ayrıca Bor nitrür (BN) ve molibden disülfit den çıkılarak yapılan sentez yönteminde ise 5 tabakadan daha az katmana sahip hibritlerin elde edildiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Two-dimensional (2D) materials have garnered significant interest in recent years due to their diverse application potentials. Among these materials, graphene has attracted considerable attention in the scientific community due to its flexible structure and exceptional electrical and thermal conductivity properties. For a long time, no material could rival graphene until the synthesis of borophene in 2015, which introduced a new and remarkable material. Borophene consists of boron atoms arranged in a hexagonal structure. It is stronger and more flexible than graphene, with the potential to revolutionize electrochemistry, nanosensors, and catalysis. Borophene was first synthesized as a monolayer in 2015 using the Molecular Beam Epitaxy (MBE) method. Successful studies on borophene synthesis are limited in the literature, with Chemical Vapor Deposition (CVD) and MBE methods achieving monolayer borophene synthesis. New synthesis methods for borophene are under investigation. In this master's thesis study, borophene was synthesized separately using the sonochemical exfoliation method starting from pure boron and using a solvothermal reactor, as well as the synthesis of its hybrids starting from boron nitride (BN) and molybdenum disulfide (MoS₂) through sonochemical exfoliation. The methods applied for borophene synthesis play a crucial role in determining the properties of the final product. Generally, sonochemical methods can produce single-layer, bi-layer, tri-layer, and four-layer materials depending on the sonication time and type of solvent used. Correct solvent selection and appropriate sonication time can yield large lateral dimension monolayer sheets. However, poor solvent interaction can result in multi-layer structures even with the same sonication duration. Excessively long sonication can lead to the formation of borophene dots due to extensive fragmentation. Therefore, optimizing solvent selection and sonication time is essential for borophene layer formation. This study used five different solvents and various sonication times with a bath-type sonicator (BluLab) and a probe sonicator (Sonics & Materials Inc., USA) for optimization. Additionally, centrifugation times and speeds were optimized by experimenting with different durations and speeds. Through the optimization of solvent types and sonication durations, borophene was successfully synthesized via sonochemical exfoliation. Moreover, the synthesis method starting from boron nitride (BN) and molybdenum disulfide (MoS₂) yielded hybrids with fewer than five layers.
Benzer Tezler
- Fındık zurufu kompostunun toprak kalitesi üzerine etkisi
The effect of adding of hazelnut husk compost on soil quality
SELAHATTİN AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
ZiraatOrdu ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AŞKIN
- Durgun su ortamında su alma borusuna ait hava girişine taban geçirimliliğinin etkisinin araştırılması ve modellenmesi
The investigation and modelling of effect of base permeability on air entraining vortex belongs to intake in still-water environment
OSMAN SUSEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiBozok Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURHAN ÜNAL
- Değişik domates çeşitlerinde kullanılan farklı hormonların verim, kalite ve erkencilik üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
MEHMET GÖKTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA AKILLI
- İşletmelerde finansal başarısızlık tahminlemesi ve Borsa İstanbul'da faaliyet gösteren gıda şirketlerinde uygulama
Financial distress forecasting in businesses and application in food companies operating in stock exchange Istanbul
KEREM URAL
- Amlodipin ve valsartan'ın hipertansif hastalarda perilipin, irisin ve adropin seviyelerine etkisi
The effect of amlodipine and valsartan on the level of perilipin, irisin and adropin to hypertensve patients
NERMİN AKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyokimyaTurgut Özal ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSAMETTİN ERDAMAR