Karbon Nanotüplerin Polimerler İle Fonksiyonlaştırılması

Abstract

Karbon nanotüpler (KNT) farklı özellikleri nedeniyle nanoteknolojinin en heyecan uyandıran ve en fazla gelecek vaad eden keşfi olarak görülmektedir. C-C kovalent bağlanmaları ve kesintisiz hegzagonal ağ yapıları nedeniyle bilinen en güçlü ve en esnek malzemelerdir. Ayrıca şekillerine ve yapılarına bağlı olarak elektronik özellikleri metalik ya da yarı iletken olabilir. Sahip oldukları bu özellikler nedeniyle elektronik endüstrisinde, çok amaçlı sensörlerin üretiminde, veri depolama aygıtlarında, kondensatörlerde, yassı panel ekranlarda, hidrojen depolamada vb. birçok uygulamada kullanılabilmektedirler. Çalışmamızda karbon nanotüpler; Fe(NO3)-MgO katalizörü ile asetilen gazı kullanılarak kimyasal buhar birikimi yöntemine göre 500-800 0C sıcaklık aralığında üretilmişlerdir. Üretim sırasında oluşan safsızlıkların giderilmesi amacıyla, KNT'ler ağırlıkça % 10 HCl çözeltisi ile 75 0C'de ve 15 saat süre ile muamele edilmişlerdir. KNT'lerin polimerlerle birlikte nanokompozit bir yapıya dönüştürülmesi ile daha gelişmiş mekanik, elektriksel, termal ve optik özelliklere sahip ürünler elde edilir ve çok daha geniş bir alanda kullanımları söz konusu olur. Bu amaçla tez kapsamında gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda; 500 ve 8000C'de üretilen KNT'ler borik asit ve bor triflorür içeren polianilin ile kompozit yapılara dönüştürülmüştür. Üretilen nanokompozitlerin termal ve elektriksel özellikleri belirlenmiştir. Elde edilen ürünlerin karakterizasyonu TEM, Raman Spektroskopisi, TGA ve FTIR cihazları kullanılarak gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Karbon nanotüpler, fonksiyonlaştırma, polianilin, nanokompozitler

Carbon nanotubes (CNT), because of having various features, to be seen that the most sensational and promising discovery of nanotechnology. Due to C-C covalent bindings and hexagonal network structure, it is known that the most strong and elastic materials. Additionally, depending on their forms and structures, electronic properties of CNTs can be metallic or semi conducting. Because of having these features, in electronic industry they can be used production of multi-purpose sensors, data storage devices, capacitors, flat panel screens, storage of hydrogen and many other applications. In this study, carbon nanotubes were synthesized by chemical vapor deposition using acetylene gas and Fe(NO3)-MgO catalyst between 500-800 0C temperature ranges. To remove impurities which came off during the production process, CNTs were treated with 10 %wt HCl solution at 75 0C for 15 hours. Converted CNTs to nanocompozite structure by using polymers, it is obtained that more advanced mechanic, electronic, thermal and optical properties and used in broad ranges. In this presentation of thesis, in experimental studies, produced CNTs at 500 and 800 0C were converted to compozites by using polyaniline which including boric acid and boron trifloride. Obtained nanocompozites?s thermal and electrical properties were determined. The acquired samples were characterized via TEM, Raman Spectroscopy, TGA and FTIR and obtained results were compared to examine with each other. Keywords: Carbon nanotubes, functionalization, polyaniline, nanocompozites