KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 24 Sayı: 5

Modifiye Hummers Yöntemi ile Grafen Oksit Sentezinde Bor Bileşiklerinin Kullanılması

The Use of Boron Compounds in Graphene Oxide Synthesis by Modified Hummers Method

Esra Yılmaz Mertsoy(ÇANKIRI KARATEKİN ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ)0000-0001-5217-5425
Haluk Korucu(Çankırı Karatekin Üniversitesi)0000-0001-6763-3249
Sayfa
1235–1241
Yayın Tarihi
2024-10-01
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Çalışma sonuçları göstermiştir ki grafen oksit sentezinde fosforik asit yerine bor bileşiklerinin kullanılması avantajlı olmaktadır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada grafitten Hummers Tour metodu ile grafen oksit sentezinin performans değerlendirilmesi üzerinde durulmuştur.
📊
Temel Bulgular & Veri:Hummers Tour metodunda tüm şartlar aynı kalacak şekilde sadece fosforik asit, borik asit veya boraks dekahidrat bileşikleri değiştirilerek, bu kimyasalların grafen oksit sentezi üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Çalışma sonuçları göstermiştir ki grafen oksit sentezinde fosforik asit yerine bor bileşiklerinin kullanılması avantajlı olmaktadır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Grafen Oksit · Modifiye Hummers yöntemi · Borik asit

Özet

Bu çalışmada grafitten Hummers Tour metodu ile grafen oksit sentezinin performans değerlendirilmesi üzerinde durulmuştur. Hummers Tour metodunda tüm şartlar aynı kalacak şekilde sadece fosforik asit, borik asit veya boraks dekahidrat bileşikleri değiştirilerek, bu kimyasalların grafen oksit sentezi üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Grafen oksit örneklerinde; BET analizi ile yüzey alan (YA), FTIR ile yapı karakterizasyonu, ZETA-SIZER ile Zeta Potansiyeli (ZP) ve Parçacık boyut dağılımı (PB), SEM+EDS ile oksidasyon dereceleri (C/O), XRD analizi ile kristal boyutu (KB) ve Raman analizi ile yapıdaki kusur oranı (ID/IG) analiz edilerek, örnekler arasındaki iyileşme oranları belirlenmiştir. İyileşme oranları grafit örneğinin özellikleri referans alınarak belirlenmiştir. İyileşme oranları için en iyi sonuçlar; YA için % 7,7 ve PB için %37,9 ile fosforik asit ile sentezlenen grafen oksit örneğinde ve C/O oranı için %97,4 , ZP için %100,5 ve KB için ise % 84,30 ile boraks dekahidrat ile sentezlenen grafen oksit örneğinde elde edilmiştir. D/G için iyi iyileşme oranı % 67,85 ile borik asit le sentezlenen grafen oksit örneğinde elde edilmiştir. Çalışma sonuçları göstermiştir ki grafen oksit sentezinde fosforik asit yerine bor bileşiklerinin kullanılması avantajlı olmaktadır.

Abstract

In this study, the performance evaluation of graphene oxide synthesis from graphite by the Hummers Tour method was focused on. In the Hummers Tour method, it was aimed to evaluate the effects of these chemicals on graphene oxide synthesis by changing only phosphoric acid, boric acid, or borax decahydrate compounds so that all conditions remain the same. In graphene oxide samples; Surface area (YA) by BET analysis, structure characterization by FTIR, Zeta Potential (ZP) and Particle size distribution (PB) by ZETA-SİZER, oxidation degrees (C/O) by SEM+EDS, crystal size (KB) by XRD analysis and defect rate in structure (ID/IG) by Raman analysis were analyzed and the recovery rates between the samples were determined. The recovery rates were determined by reference to the characteristics of the graphite sample. The best results for recovery rates; It was obtained in the graphene oxide sample synthesized with phosphoric acid with 7.7% for YA and 37.9% for PB, and in the graphene oxide sample synthesized with borax decahydrate with 97.4% for C/O ratio, 100.5% for ZP and 84.30% for KB. The recovery rate for D/G was obtained in the graphene oxide sample synthesized with boric acid at 67.85%. The results of the study have shown that it is advantageous to use boron compounds instead of phosphoric acid in the synthesis of graphene oxide.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Mertsoy, E. Y., Korucu, H. (2024). Modifiye Hummers Yöntemi ile Grafen Oksit Sentezinde Bor Bileşiklerinin Kullanılması. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 24 Sayı: 5, 1235–1241. https://doi.org/10.35414/akufemubid.1406686

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (23)

  1. Abdel-Aal, S. K., Beskrovnyi, A. I., Ionov, A. M., Mozhchil, R. N., & Abdel-Rahman, A. S. (2021). structure investigation by neutron diffraction and x‐ray diffraction of graphene nanocomposite CuO–rGO prepared by low‐cost method. physica status solidi 218(12):2100138. https://doi.org/10.1002/pssa.202100138
  2. Bai Y., Xu T., and X. Zhang, 2020. “Graphene-based biosensors for detection of biomarkers,” Micromachines 11(1):60 https://doi.org/10.3390/mi11010060
  3. Banu, E. T., and Ayça, D. (2022). An Alternative Pre-Treatment Sterilization Solution Synthesis Utilizing Boric Acid Doped Graphene Oxide. Iran. J. Chem. Chem. Eng. 41(11):3718-3725 https://doi.org/10.30492/IJCCE.2022.532683.4806
  4. Brodie, B. C. 1859. On the atomic weight of graphite. Philosophical transactions of the royal society of London, 149: 249-259. https://doi.org/10.1098/rstl.1859.0013
  5. Chaloupková, Z., Belza, J., & Poláková, K. (2023). Detection of Graphene Oxide in Single HeLa Cells based on MCR-Raman Spectroscopy. Automation, Robotics & Communications for Industry 4(5):186-196 https://doi.org/10.1039/D3AY01122D
  6. Farjadian F. et al. 2020,, “Recent Developments in Graphene and Graphene Oxide: Properties, Synthesis, and Modifications: A Review,” ChemistrySelect, 5(33): 10200–10219 https://doi.org/10.1002/slct.202002501
  7. Gao, B., Feng, X., Zhang, Y., Zhou, Z., Wei, J., Qiao, R.,. & Zhang, X. (2024). Graphene-based aerogels in water and air treatment: a review. Chemical Engineering Journal, 484:149604. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149604
  8. Guliyev, R. (2015). An investigation of borogypsum utilization for the production of triple superphosphate containing boron fertilizers. Fresenius Environmental Bulletin, 24(3):748-754. https://doi.org/10.30728/boron.311162
  9. Guliyeva, N. A., Abaszade, R. G., Khanmammadova, E. A., & Azizov, E. M. (2023). Synthesis and analysis of nanostructured graphene oxide. Journal of Optoelectronic and Biomedical Materials, 15(1):23-30. https://doi.org/10.15251/JOBM.2023.151.23
  10. Hummers, W. S. and Offeman, R.E. 1958. Preparation of graphitic oxide. Journal of the American Chemical Society, 80(6): 1339. https://doi.org/10.1021/ja01539a017
  11. Jia Y., Zhang, J., Zhang C., Han D., Han J., Tao Y., 2022. Practical Graphene Technologies for Electrochemical Energy Storage, Advanced Functional Materials, 32(42), 1–17. https://doi.org/10.1002/adfm.202204272
  12. Korucu, H. 2022. Evaluation of the performance on reduced graphene oxide synthesized using ascorbic acid and sodium borohydride: Experimental designs‐based multi‐response optimization application. Journal of Molecular Structure, 1268:133715. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.133715
  13. Korucu, H., Mohamed, A. I., Yartaşı, A., & Uğur, M. 2023. The detailed Characterization of graphene oxide. Chemical Papers, 1-20. https://doi.org/10.1007/s11696-023-02897-y
  14. Marcano, D.C., Kosynkin, D.V., 2010. Berlin, J.M., Sinitskii, A., Sun, Z., Slesarev, A., Alemany, L.B., Lu, W. and Tour, J.M. Improved synthesis of graphene oxide. ACS Nana, 4(8): 4806-4814. https://doi.org/10.1021/nn1006368
  15. Mannan, M. A., Hirano, Y., Quitain, A. T., Koinuma, M., & Kida, T. (2018). Boron doped graphene oxide: synthesis and application to glucose responsive reactivity. J. Mater. Sci. Eng, 7(5):1-6. https://doi.org/10.4172/2169-0022.1000492
  16. Muniyalakshmi, M., Sethuraman, K., & Silambarasan, D. (2020). Synthesis and characterization of graphene oxide nanosheets. Materials Today: Proceedings, 21, 408-410. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.06.375
  17. Sanchez, S. N. B., da Silveira Salla, J., Cesconeto, L. P., da Rocha, G. L., Virmond, E., & Moreira, R. D. F. P. M. (2024). Synthesis of multi-layer graphene oxide from HCl-treated coke and Brazilian coals by sulfuric acid thermal exfoliation and ozone oxidation. Heliyon, 10(9):30546 https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e30546
  18. Song, S., Shen, H., Wang, Y., Chu, X., Xie, J., Zhou, N., & Shen, J. (2020). Biomedical application of graphene: From drug delivery, tumor therapy, to theranostics. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 185: 110596. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2019.110596
  19. Staudenmaier, L. 1898. Verfahren zur Darstellung der Graphitsäure. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 31(2): 1481-1487.
  20. Şimşek, B., Ultav, G., Korucu, H. and Yartaşı, A., 2018. İmprovement of the graphene oxide dispersion properties with the use of TOPSIS based Taguchi application. Periodica Polyechnica Chemical Engineering, 62(3): 323-335 https://doi.org/10.3311/PPch.11412
  21. Surekha, G., Krishnaiah, K. V., Ravi, N., & Suvarna, R. P. (2020, March). FTIR, Raman and XRD analysis of graphene oxide films prepared by modified Hummers method. In Journal of Physics: Conference Series 1495(1):012012 https://doi.org/10.1088/1742-6596/1495/1/012012
  22. Zhang, Q., Yang, Y., Fan, H., Feng, L., Wen, G., & Qin, L. C. (2022). Synthesis of graphene oxide using boric acid in hummers method. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 652 (2022): 129802 https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.129802
  23. Gao, B., Feng, X., Zhang, Y., Zhou, Z., Wei, J., Qiao, R.,. & Zhang, X. (2024). Graphene-based aerogels in water and air treatment: a review. Chemical Engineering Journal, 484:149604. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149604