Metal oksitler ile modifiye edilmiş karbon türevlerinden nanokompozit yapıların sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Disiplinler arası bir yaklaşıma sahip olan nanobilim ve nanoteknoloji son yıllarda modern dünyayı etkili bir şekilde dönüştürüp, biçimlendirmeye başlamıştır. Teoride birbirine uzak temellere dayanan bilim alanlarının temsilcileri nanobilim çatısı altında bir araya gelerek yenilikçi, çevreci ve hayatı kolaylaştıran teknolojiler geliştirmektedir. Bu gün bu teknolojik ürünler akıllı malzemeler olarak anılır. Yeni nesil nanokompozitler de eşsiz özelliklerinden dolayı akıllı malzeme olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmada metal oksitler ile modifiye edilmiş karbon türevlerinden nanokompozitler sentezlenmiş ve bu yapıların yüzey analiz karakterizasyonları, taramalı elektron mikroskobu(SEM), Raman spektroskopisi (RAMAN) ve X-ışını difraktometrisi(XRD) ile yapılmıştır. Kimyasal buhar biriktirme(CVD) yöntemi ile iki boyutlu (2D) Grafen film (GF)'ler bakır (Cu) altlıklar üzerinde ve üç boyutlu(3D) grafen köpük(GK)'ler Nikel köpük(Ni-Foam) üzerinde biriktirilerek sentezlenmiştir. GF ve GK yapılar temiz İndiyum ince oksit(ITO) cam altlıklara transfer edilerek yüzeylerinde hidrotermal yöntem ile çinko oksit(ZnO) nanoteller büyütülmüştür. Elde edilen kompozit yapılara aktif karbon(AK) veya grafen tozu(GT) dip daldırma yöntemi ile ekilerek sandviç tipi nanokompozitler oluşturulmuştur. Nanokompozit yapılarda yüzey karakterizasyonları yapılmıştır. Her yapıda en az bir karbon allatropu içeren nanokompozit yapılar XRD'de 2ϴ=26,8° ve Raman'da 1365cm-1, 1562 cm-1 ve 2658 cm-1 dalga boylarında karbon-karbon bağları için karakteristik olan pikleri vermiştir. SEM analizlerinde edinilen görseller de sandviç tipi naokompozit yapılar gözlenmiştir. Sonuç olarak; verilen yöntemler ile karbon türevlerinden nanokompozitler sentezlenmiştir.

Nanoscience and nanotechnology, which have an interdisciplinary approach, have begun to effectively transform and shape the modern world in recent years. In theory, representatives of science fields based on distant foundations come together in the field of nanoscience to develop innovative, environmentally friendly and life-facilitating technologies. Today, these technological products are referred to as smart materials. New generation nanocomposites are also considered as smart materials due to their unique properties.In this study, nanocomposites from carbon derivatives modified with metal oxides were synthesized and surface analysis characterizations of these structures were done by scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy (RAMAN) and X-ray diffractometry (XRD). Two-dimensional (2D) Graphene film (GF) is synthesized on copper (Cu) substrates and three-dimensional (3D) graphene foam (GK) is synthesized on Nickel foam (Ni-Foam) by chemical vapor deposition (CVD) method. GF and GK structures were transferred to clean indium thin oxide (ITO) glass substrates and zinc oxide (ZnO) nanowires were grown on their surfaces by hydrothermal method.Sandwich type nanocomposites were created by applying active carbon (AK) or graphene powder (GT) to the composite structures obtained by dip dipping. Nanocomposite structures containing at least one carbon allatropy in each structure gave peaks characteristic for carbon-carbon bonds in wavelengths of 2ϴ = 26.8 ° in XRD and 1365cm-1, 1562 cm-1 and 2658 cm-1 in Raman. Sandwich type naocomposite structures were observed in the visuals obtained in SEM analysis. As a result, nanocomposites from carbon derivatives were synthesized with the given methods.