BOR KATKILI GRAFEN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU: YAPI MALZEMESİNDE UYGULANABİLİRLİĞİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÖKHAN MİRZA DOĞAN

Danışman: Hüseyin Arbağ

Özet:

Bu yüksek lisans tez çalışmasında, grafen oksit (GO), indirgenmiş grafen oksit (rGO) ve bor katkılı indirgenmiş grafen oksit (B-rGO) malzemelerinin alçı sıvasının mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Grafen oksit numunesi Modifiye Hummers yöntemiyle sentezlenmiş ve rGO malzemesi GO’in termal indirgenmesi ile elde edilmiştir. Bor katkılı numuneler emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Hazırlanan grafen esaslı malzemelerin yapısal ve fiziksel özelliklerini belirleyebilmek amacıyla H2-TPR, TGA-DTA, ATR-FTIR, XRD, XPS, N2 Adsorpsiyon-Desorpsiyonu, Raman, SEM ve TEM analizleri gerçekleştirilmiştir. H2-TPR analizleri grafen oksitin 450oC’de indirgenebildiğini göstermiştir. XRD analiz sonuçlarında, rGO numunesinde çok katmanlı grafen yapısı ve BrGO malzemesinde B2O3 kristalleri görülmüştür. Çok katmanlı grafen oluşumu, Raman analizinin I2D/IG oranından (0,1) da belirlenmiştir. XPS sonuçları, B-rGO numunesindeki B2O3 oluşumunu desteklemiştir. rGO ve B-rGO örneklerinin TEM görüntüleri şeffaf grafen nano tabakalarını göstermiştir. Çalışma kapsamında hazırlanan GO, rGO ve B-rGO malzemeleri ile baz alçı harmanlanarak alçı numuneleri hazırlanmıştır. Mekanik dayanım testlerinde eğilme mukavemetini ve basınç mukavemeti testleri gerçekleştirilmiştir. Alçı sıvaya rGO ilavesi malzemenin eğilme ve basınç dayanımını arttırmıştır. Ancak GO ilavesinin alçı sıvanın hem eğilme hem de basınç dayanımı üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu belirlenmiştir. Alçı sıvaya rGO (ağırlıkça %0,1) ilavesi eğilme mukavemetini %15,1 ve basınç mukavemetini %3,70 artırmıştır. B-rGO ilavesinin sıvanın basınç dayanımına (%8,6) olumlu etkisi olmuştur. Grafen esaslı malzeme ilavesinden sonra alçı sıvadaki mikroyapısal değişiklikleri belirlemek için SEM, He Piknometre ve N2 adsorpsiyondesorpsiyon analizleri yapılmıştır. En önemli değişiklikler rGO katkılı alçı sıva üzerinde gözlendi.

Anahtar Kelimeler : GO, rGO, bor katkılı rGO, alçı sıva katkısı