Dergiler / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2020 / Cilt: 0 - Sayı: 20

Grafen Oksit ve Deniz Kabuğu Takviyeli Polivinil Klorür HibritKompozitlerin Karakterizasyonu

Characterization of Graphene Oxide and Sea Shell Reinforced Polyvinyl Chloride Hybrid Composites

Sayfa
685–692
Yayın Tarihi
2022-10-11
DOI
—
🏛️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)

Sonuç olarak, yüksek DK içeriği,grafenin PVC matrisinde başarıyla eksfoliye olmasına sebep olmuştur. %20 DK içeriğinde, DK ve GO’nun çekirdeklenme merkezleriolarak davranması, PVC-GO/DK%20 hibrit kompozitinin en yüksek kristal boyut değerine ve en düşük mikro gerilme değerine sahipolmasına neden olmuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada hem grafen oksit (GO)’in üstün özelliklerinden yararlanmak hem de deniz kabuğunun geri dönüşümünü sağlamak içinpolivinil klorür (PVC) hibrit kompozitlerin üretilmesi ve yapısal özelliklerinin karakterize edilmesi amaçlanmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu amaçlaağırlıkça (ağ.) % 5, 10, 15 ve 20 öğütülmüş deniz kabuğu tozları (DK) ve ağ. % 0,1 dolgulu GO içeren hibrit kompozitler, kolloidalkarıştırma yöntemi ile üretilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak, yüksek DK içeriği,grafenin PVC matrisinde başarıyla eksfoliye olmasına sebep olmuştur. %20 DK içeriğinde, DK ve GO’nun çekirdeklenme merkezleriolarak davranması, PVC-GO/DK%20 hibrit kompozitinin en yüksek kristal boyut değerine ve en düşük mikro gerilme değerine sahipolmasına neden olmuştur.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada hem grafen oksit (GO)’in üstün özelliklerinden yararlanmak hem de deniz kabuğunun geri dönüşümünü sağlamak içinpolivinil klorür (PVC) hibrit kompozitlerin üretilmesi ve yapısal özelliklerinin karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçlaağırlıkça (ağ.) % 5, 10, 15 ve 20 öğütülmüş deniz kabuğu tozları (DK) ve ağ. % 0,1 dolgulu GO içeren hibrit kompozitler, kolloidalkarıştırma yöntemi ile üretilmiştir. DK’nın XRF analizinde en yüksek oksit içeriğinin ağ. % 98,53 oranıyla CaO olduğu belirlenmiştir.XRD analizinde düşük DK içeriğinde (ağ. %5-%10) hibrit kompozitlerin, tabakalar arası mesafe, kristal boyut ve mikro gerilmedeğerleri PVC-GO kompoziti ile benzer sonuçlar göstermiştir. Yüksek DK içerikli (ağ. % 15 ve % 20) hibrit kompozitlerin XRDpaternleri, kalsit ve aragonit faz piklerinin dışında grafen pikinin gözlenmediğini göstermiştir. Sonuç olarak, yüksek DK içeriği,grafenin PVC matrisinde başarıyla eksfoliye olmasına sebep olmuştur. %20 DK içeriğinde, DK ve GO’nun çekirdeklenme merkezleriolarak davranması, PVC-GO/DK%20 hibrit kompozitinin en yüksek kristal boyut değerine ve en düşük mikro gerilme değerine sahipolmasına neden olmuştur. FTIR analiz sonuçları, hibrit kompozitlerde baskın kristal formunun aragonit olduğunu doğrulamıştır. SEMve EDX analizleri, DK ve GO'nun PVC polimer matrisinde homojen dağılımlarını ve hibrit kompozitlerin pürüzsüz yüzeygörüntülerini sunmuştur.

Abstract

In this study, it was aimed to produce polyvinyl chloride (PVC) hybrid composites in order to utility from the excellent properties of graphene oxide (GO) and to recycle sea shell and to characterize their structural properties. For this purpose, the hybrid compositescontaining 5, 10, 15 and 20 wt.% of milled sea shell powders (DK) and 0.1 wt.% of GO filled were fabricated by colloidal blendingmethod. In the XRF analysis of DK, it was determined that the highest oxide content was calcium oxide (CaO) 98.53 wt.%.According to XRD analysis, hybrid composites with low DK content (5 wt.%-10 wt.%) showed similar results with interlayerdistance, crystallite size and micro strain values of PVC-GO composite. XRD patterns of the hybrid composites with high DK content(15 wt.% and 20 wt.%) showed that graphene peak was not observed except calcite and aragonite phase peaks. As a result, the highDK content caused to exfoliate of graphene in the PVC matrix successfully. DK and GO acted as nucleation centers at 20 wt.% DKcontent and therefore PVC-GO/DK20% hybrid composite had the highest crystal size and the lowest micro-stress values. FTIRanalysis results confirmed that aragonite was the dominant crystal form in the hybrid composites. SEM and EDX analyzes hadpresented homogeneous distributions of DK and GO in PVC polymer matrix and smooth surface images of hybrid composites.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

MİNDİVAN, F., GÖKTAŞ, M. (2022). Grafen Oksit ve Deniz Kabuğu Takviyeli Polivinil Klorür HibritKompozitlerin Karakterizasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 0 - Sayı: 20, 685–692. https://ajindex.com/articles/457809

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (11)

  1. Kim. S., Hee Ku, S., Yoon Lim, S., Hong Kim, J. & Beum Park, C. (2011). Graphene–Biomineral Hybrid Materials. Adv. Mater., 23, 2009–2014. DOI:
  2. Bagherinia, M.A., Sheydaei, M. & Giahi, M. (2017). Graphene oxide as a compatibilizer for polyvinyl chloride/rice straw composites. J Polym Eng, 37(7),661–70. DOI:
  3. Croitoru, C., Spirchez, C., Cristea, D., Lunguleasa, A., Pop, M.A., Bedo, T., Roata, I.C. & Luca, M.A. (2018). Calcium carbonate and wood reinforced hybrid PVC composites. J Appl Polym Sci, 135(22), 46317. DOI:
  4. Pulngern, T., Padyenchean, C., Rosarpitak, V., Prapruit, W. & Sombatsompop, N. (2011). Flexural and creep strengthening for wood/PVC composite members using flat bar strips. Mater Des, 32(6), 3431–9. DOI:
  5. Sundstøl, F. & Owen, E. (1984). Straw and Other Fibrous Byproducts as Feed. Elsevier Science Publishers B.V, Amsterdam/New York, 610pp
  6. Yao, F., Wu, Q., Lei, Y. & Xu Y., (2008). Rice straw fiberreinforced high-density polyethylene composite: Effect of fiber type and loading. Ind Crops Prod, 28(1), 63–72. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.indcrop.2008.01.007
  7. Mindivan, F. & M. Göktaş (2019). Preparation of new PVC composite using green reduced graphene oxide and its effects in thermal and mechanical properties. Polymer Bulletin, 2019, 1–21. DOI:
  8. Hummers, W.S. & Offeman, R.E.(1958). Preparation of graphitic oxide. Journal of the American Chemical Society, 80, 1339. DOI:
  9. Mindivan, F. (2017). Effect of various initial concentrations of CTAB on the noncovalent modified graphene oxide (MGNO) structure and thermal stability. Materials Testing, 59( 9), 729-734. DOI:10.3139/120.111063 10. Fombuena, V., Bernardi, L., Fenollar, O., Boronat, T. & Balart, R. (2014). Characterization of green composites from biobased epoxy matrices and bio-fillers derived from seashell wastes. Materials and Design, 57, 168–174. DOI:
  10. Moustafa, H. Youssef, A.M. Duquesne, S. & Darwish, N.A. (2015). Characterization of Bio-Filler Derived From Seashell Wastes and its Effect on the Mechanical, Thermal, and Flame Retardant Properties of ABS Composites. Polymer Composites, 38, 2788– 2797. DOI:
  11. Sonawane, S.H, Shirsath, S.R., Khann