Akışkan yatakta kimyasal buhar çöktürme metodu ile sürekli karbon nanotüp üretimi
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Bu tez çalışması, Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) ile karbon nanotüp sentezindeki parametreleri belirlemeye ve karbon nanotüplerin sürekli üretimine odaklanmıştır. Karbon nanotüp üretmek için akışkan yatağın (1 metre uzunluğunda ve 50 mm çapında) hidrodinamik parametreleri belirlenmiştir. Daha sonra Fe/Silika katalizörü sentezlenmiştir ve sentezlenen katalizörlerin karakterizasyonu X-Işını Flüoresans (XRF) ile yaptırılmıştır. Karbon nanotüp üretimi CVD yöntemi ile akışkan yatakta gerçekleştirilmiştir. Bu deneylerde en verimli katalizörün demir içeriği % 5,2 olarak bulunmuştur. Yapılan deneyler sonucunda en uygun gaz bileşiminin sentez gaz karışımının (CO+H2) olduğu gözlenmiştir. Karbon kaynağı olarak asetilen kullanıldığında en uygun deney süresi ve sıcaklığının sırasıyla 90 dakika ve 700°C, sentez gazı için bu değerlerin sırasıyla 30 dk ve 800°C olduğu görülmüştür. Saflaştırma deneyleri ultrasonikasyon ve asit yıkamadan oluşan çok adımlı yöntemle gerçekleştirilmiştir. İlk adımda amorf yapıdaki karbonu uzaklaştırmak için H2O2 kullanarak 50°C'de yarım saat boyunca ultrasonikasyon uygulanmıştır. Sonraki adımda metalik safsızlıklar 70°C'de 4 saat boyunca manyetik karıştırıcı ile uzaklaştırılmıştır. Elde edilen ürünlerin karakterizasyonu Yüksek Çözünürlüklü Geçirmeli Elektron Mikroskobu (HR-TEM) ile gerçekleştirilmiştir. This thesis work was focused on determining some parameters for synthesis of carbon nanotubes using Chemical Vapor Deposition (CVD) and continuous production of carbon nanotubes. In order to produce carbon nanotubes fluidized-bed reactor (with an inner diameter of 0.05 m a height of 1 meter) was designed and hydrodynamic parameters were determined. Then, Fe/Silica catalyst was synthesized and characterized by X-Ray Fluorescence (XRF). Carbon nanotubes were produced by the fluidized bed CVD. In these experiments, iron content of the most efficient catalyst was found as % 5.2. As a result of experiments, the best synthesis gas mixture was observed as (CO + H2). When acetylene was used as the carbon source, optimum reaction time and temperature were 90 minutes and 700 °C. They were 30 minutes and 800 °C, respectively, for synthesis gas. The purification experiments were performed by multi-step method which includes ultrasonication and acid washing. First step was to remove amorphous carbon structures from samples by sonication in H2O2 solution for half an hour at 50ºC. Following step was to remove metallic impurities using HCl solution and magnetic stirring at 70ºC for 4 hours. Finally, characterization of the products was performed by High-Resolution Transmission Electron Microscopy (HR-TEM).
Collections