Bor katkılı grafen sentezi ve karakterizasyonu: Yapı malzemesinde uygulanabilirliği
Synthesis and characterization of graphene with boron additive: Applicability in building material
- Tez No: 754903
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN ARBAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Kimya Mühendisliği, Engineering Sciences, Civil Engineering, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alçı, Bor katkı maddesi, Grafen oksit, Sıva, Plaster, Boron additive, Graphene oxide, Stucco
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, grafen oksit (GO), indirgenmiş grafen oksit (rGO) ve bor katkılı indirgenmiş grafen oksit (B-rGO) malzemelerinin alçı sıvasının mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Grafen oksit numunesi Modifiye Hummers yöntemiyle sentezlenmiş ve rGO malzemesi GO'in termal indirgenmesi ile elde edilmiştir. Bor katkılı numuneler emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Hazırlanan grafen esaslı malzemelerin yapısal ve fiziksel özelliklerini belirleyebilmek amacıyla H2-TPR, TGA-DTA, ATR-FTIR, XRD, XPS, N2 Adsorpsiyon-Desorpsiyonu, Raman, SEM ve TEM analizleri gerçekleştirilmiştir. H2-TPR analizleri grafen oksitin 450oC'de indirgenebildiğini göstermiştir. XRD analiz sonuçlarında, rGO numunesinde çok katmanlı grafen yapısı ve B-rGO malzemesinde B2O3 kristalleri görülmüştür. Çok katmanlı grafen oluşumu, Raman analizinin I2D/IG oranından (0,1) da belirlenmiştir. XPS sonuçları, B-rGO numunesindeki B2O3 oluşumunu desteklemiştir. rGO ve B-rGO örneklerinin TEM görüntüleri şeffaf grafen nano tabakalarını göstermiştir. Çalışma kapsamında hazırlanan GO, rGO ve B-rGO malzemeleri ile baz alçı harmanlanarak alçı numuneleri hazırlanmıştır. Mekanik dayanım testlerinde eğilme mukavemetini ve basınç mukavemeti testleri gerçekleştirilmiştir. Alçı sıvaya rGO ilavesi malzemenin eğilme ve basınç dayanımını arttırmıştır. Ancak GO ilavesinin alçı sıvanın hem eğilme hem de basınç dayanımı üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu belirlenmiştir. Alçı sıvaya rGO (ağırlıkça %0,1) ilavesi eğilme mukavemetini %15,1 ve basınç mukavemetini %3,70 artırmıştır. B-rGO ilavesinin sıvanın basınç dayanımına (%8,6) olumlu etkisi olmuştur. Grafen esaslı malzeme ilavesinden sonra alçı sıvadaki mikroyapısal değişiklikleri belirlemek için SEM, He Piknometre ve N2 adsorpsiyon-desorpsiyon analizleri yapılmıştır. En önemli değişiklikler rGO katkılı alçı sıva üzerinde gözlendi.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of graphene oxide (GO), reduced graphene oxide (rGO), and boron- doped reduced graphene oxide (B-rGO) samples on the mechanical properties of gypsum plaster was investigated. The graphene oxide sample was synthesized by the Modified Hummers method and rGO was obtained by thermal reduction of graphene oxide. Boron-added samples were prepared by impregnation method. The prepared graphene-based materials were characterized using H2-TPR, TGA-DTA, ATR-FTIR, XRD, XPS, N2 adsorption-desorption, Raman, SEM, and TEM analysis. H2-TPR analysis showed that graphene oxide could be reduced at 450oC. In the XRD analysis results, multilayer graphene structure in rGO and B2O3 crystals in the B-rGO sample was observed. Multilayer graphene formation was also determined from the I2D/IG ratio of Raman analysis (0.1). XPS results supported the formation of B2O3 in the B-rGO sample. TEM images of rGO and B-rGO samples showed transparent graphene nanosheets. Gypsum samples were prepared by blending base plaster with GO, rGO, and B-rGO materials prepared within the scope of the study. Bending strength and compressive strength tests were carried out in mechanical strength tests. The addition of rGO to gypsum plaster increased the bending and compressive strength of the material. However, it was determined that the addition of GO had a negative effect on both the bending and compressive strength of gypsum plaster. rGO (0.1 wt %) addition into the gypsum plaster increased the bending strength and the compressive strength by 15.1% and 3.70%, respectively. The addition of B-rGO had a positive effect on the compressive strength (8.6%) of the plaster. In order to determine microstructural changes in gypsum plaster after graphene-based materials addition, SEM, He Pycnometry, and N2 adsorption-desorption analyses were performed. Most significant changes were observed over rGO added gypsum plaster.
Benzer Tezler
- Çekirdeksiz kuru üzümde uygulanan politikanın Ege Bölgesinde üretim ve üretici açısından sonuçlarının değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
GÜVEN ÖZERİN
- İzmir bölgesi mandarinlerinin mikro-element durumu üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
NİLGÜN SAATÇI
- Erzurum Pasinler ovasında yer alan bazı toprakların bitki besleme, sulama ve drenaj yönünden değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
HAKAN METE DOĞAN
- Muğla yöresindeki genç kızılçam (pinus prutia Ten) meşcerelerinde ilk aralama müdahaleleri üzerine silvikültürel araştırmalar
Recherches silvicoles sur les traitements de premiere eclaircie dans les peuplements jeunes de pin brutia de la region de Muğla
BURHAN CEYLAN
