Silis kumu, feldspat ve tetraetilortosilikattan sol-jel yöntemi ile silika aerojel sentezi ve karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Duygu Güler

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Silika aerojeller, yüksek yüzey alanına, gözenekli yapıya ve düşük yoğunluğa sahip olmaları nedeniyle birçok alanda kullanılmaktadır. Bu sebeple silika aerojellerin üretimi birçok teknolojik araştırmanın temelini oluşturmaktadır. Bu çalışmada sol-jel yöntemiyle farklı başlangıç maddeleri kullanılarak silika aerojeller sentezlenmiştir. Başlangıç malzemeleri olarak silis kumu, feldspat ve tetraetilortosilikat (TEOS) kullanılmıştır. Silis kumu ve feldspat doğal malzemeler olduğu için sodyum hidroksit ile kaynatılarak silika ekstraksiyonu işlemi yapılmıştır. İşlem sırasında 1, 2 ve 3 saat karıştırma yapılmıştır. Veriler değerlendirilerek, silis kumu için 3 saat karıştırma ve feldspat için ise 2 saat karıştırma süresi seçilmiştir. Yaşlandırma sıcaklığının (30, 40, 50, 60 ve 80˚C) yüzey alanına ve ortalama gözenek çapına etkisi incelenmiştir. TEOS' tan farklı sıcaklıklarda yaşlandırma yapılarak elde edilen silika aerojellerin yüzey alanları ve gözenek çap değerleri farklılık göstermemiştir. Hem silis kumu hem de feldspattan yaşlandırma sıcaklığı 30 ºC' de elde edilen silika aerojellerin yüzey alanı değerleri en yüksek çıkmıştır ve sırasıyla 609 m2/g ve 954 m2/g olarak ölçülmüştür. Tüm yaşlandırma sıcaklığında elde edilen numunelerin gözenek çapı silis kumunda 20-60 Å arasında, feldspatta ise 15-60 Å arasında değişmiştir. Silis kumundan elde edilen silika aerojeller mezo gözenekli, feldspattan elde edilen silika aerojeller mikro ve mezo gözenekli bir yapıya, TEOS' tan elde edilenler ise mikro gözenekli yapıya sahip oldukları gözlenmiştir. Silis kumu ve feldspattan elde edilen silika aerojellerden yaşlandırma sıcaklığı 50˚C olan aerojelle yüzey modifikasyonu yapılmıştır. Modifikasyon için yaşlandırma sırasında TEOS kullanılmıştır. Silis kumunun yüzey modifikasyonuyla elde edilen silika aerojelin hidrofobik bir yapıya sahip olduğu gözlenmiştir.