Dergiler / Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2017 / Cilt: 29 - Sayı: 1

Sıvı Faz Eksfolasyon Yöntemiyle Grafen - Karbon Nanotüp Hibrit Yapısının Oluşumu

Formation of Graphene - Carbon Nanotube Hybrid Structures via Liquid Phase Exfoliation Process

Sayfa
67–72
Yayın Tarihi
2022-10-18
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)

İşlemler sırasında, asit karışımının yapıdan tam anlamıyla uzaklaştırılamaması sonucunda, termal işlem ile asitlerin parçalandığı ve yapıya bağlanan hidrojen ve oksijen atomlarının nanotüplerin oluşmasına sebep olduğu sonucuna varılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, Sıvı faz eksfolasyon yöntemiyle grafen üretimi hedeflenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bunun için, Hegzagonal grafit tozları önce bir asit karışımı içerisinde karıştırılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:İşlemler sırasında, asit karışımının yapıdan tam anlamıyla uzaklaştırılamaması sonucunda, termal işlem ile asitlerin parçalandığı ve yapıya bağlanan hidrojen ve oksijen atomlarının nanotüplerin oluşmasına sebep olduğu sonucuna varılmıştır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada, Sıvı faz eksfolasyon yöntemiyle grafen üretimi hedeflenmiştir. Bunun için, Hegzagonal grafit tozları önce bir asit karışımı içerisinde karıştırılmıştır. Daha sonra, elde edilen toz, saf su ile yıkanıp kurutulmuştur. Kurutulmuş toz yüksek sıcaklıkta ısıl işleme tabi tutulmuştur. Son aşama olarak ise, organik bir solvent içerisinde karıştırılmıştır. Elde edilen nihai toz TEM (Geçirimli elektron mikroskobu) incelemesine tabi tutulmuştur. TEM incelemesi sonucunda yapıda grafenlerin oluştuğu gözlenmiştir. Bununla birlikte yapıda beklenmedik şekilde karbon nanotüplerin de oluştuğu gözlenmiştir. Deneylerin tekrarlanması sonucunda, karbon nanotüplerin oluşma sebebi anlaşılmıştır. İşlemler sırasında, asit karışımının yapıdan tam anlamıyla uzaklaştırılamaması sonucunda, termal işlem ile asitlerin parçalandığı ve yapıya bağlanan hidrojen ve oksijen atomlarının nanotüplerin oluşmasına sebep olduğu sonucuna varılmıştır. Yapıdan asitlerin tam anlamıyla uzaklaştırılması durumunda yapıda nanotüplere rastlanmadığı, yapıda sadece nano boyutlu grafen tabakalarının var olduğu görülmüştür.

Abstract

In this study, production of graphene was aimed by liquid phase exfoliation. For this, firstly, hexagonal graphite powders were mixed with an acid mixture. Then, obtained powders were washed by pure water and were dried. The dried powders were subjected to heat treatment at high temperature. In the last stage, obtained powders were mixed with an organic solvent. After the last stage, powders were subjected TEM (Transmission Electron Microscope) investigation. After TEM investigation, it was seen that graphenes form in structure. However, it was seen that carbon nanotubes also form unexpectedly. In result of repeated experimentals, reason of carbon nanotubes formation was understood. During process, because acids cannot be completely removed in structures, it is deduced that acids decompose via thermal treatment and formed hydrogen and oxygen atoms provoke the formation of carbon nanotubes. When acids were completely removed from structure, formation carbon nanotubes weren't observed and also it is seen that only graphene nano structures form.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

GÜLER, Ö., GÜLER, S. H. (2022). Sıvı Faz Eksfolasyon Yöntemiyle Grafen - Karbon Nanotüp Hibrit Yapısının Oluşumu. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 29 - Sayı: 1, 67–72. https://ajindex.com/articles/514070

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Iijima, S. (1991). Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, 354, 56-58
  2. Güler, Ö. (2011). Mekano-Termal Yöntem İle Karbon Nanotüp Üretimi Ve Karakterizasyonu. Doktora Tezi, Elazığ 3. Adams, W.W., Akdim, B., Duan, X., Pachter, R. (2003). Comparative theoretical study of singlewall carbon and boron-nitride nanotubes. Phys. Rev. B, 67, 245-404
  3. Ajayan, P.M., Zhou, O.Z. (2001). Carbon Nanotubes 80, Springer, 391-425
  4. Rakhi, R.B., Sethupathi, K., Ramaprabhu, S. (2008). Synthesis and hydrogen storage properties of carbon nanotubes. Int. J. Hydrogen Energy, 33, 381-386
  5. Novoselov, K.S., Geim, A.K., Morozov, S.V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S.V. (2004). Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, 306, 666-669
  6. Geim, A.K., Novoselov, K.S. (2007). The rise of graphene. Nat. Mater., 6, 183-191
  7. Singh, V., Joung, D., Zhai, L., Das, S., Khondaker, S.I., Seal, S. (2011). Graphene based materials: past, present and future. Prog. Mater. Sci., 56, 1178-1271
  8. Salvatierra, R.V. Domingues, S.H., Oliveira, M.M., Zarbin, J.G. (2013). Tri-layer graphene films produced by mechanochemical exfoliation of graphite. Carbon, 57, 410 - 415
  9. Zhao, X., Zhang, Q., Chen, D., Lu, P., (2010). Enhanced Mechanical Properties of GrapheneBased Poly(vinyl alcohol) Composites. Macromolecules, 43, 2357-2363
  10. Cui, X., Zhang, C., Hao, R., Hou, Y., (2011). Liquid-phase exfoliation, functionalization and applications of graphene. Nanoscale, 3, 2118- 2126
  11. Hernandez, Y., V. Nicolosi, V., Lotya, M., Blighe, F.M., Sun, Z.Y., De, S., Mcgovern, I.T., Holland, B., et.al., (2008) High-yield production of graphene by liquid-phase exfoliation of graphite. Nat. Nanotechnology, vol. 3, pp.563-568
  12. Güler Ö., Güler S.H., Selen V., Albayrak M.G., Evin E. (2016). Production of graphene layer by liquid-phase exfoliation with low sonication power and sonication time from synthesized expanded graphite. Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures, 24, 123-127
  13. Dhakate, S.R., Chauhan, N., Sharma, S., Tawale, J., Singh, S., Sahare,P.D., Mathur, R.B. (2011). An approach to produce single and double layer graphene from re-exfoliation of expanded graphite. Carbon, 49, 1946 - 1954
  14. Carreira, L.G., Mendes, L.C., Ribeiro, R.G., Sebastiao, P.J. (2013). Organically-Expanded Graphite/Octadecylamine: Structural, Thermal and Relaxation Evaluation. Materials Sciences and Applications, 4, 281-286
  15. Dhakate, S.R., Sharma, S., Borah, M., Mathur, R.B.,