Atmosferik basınçta plazma yöntemiyle karbon depolama
Carbon deposition by using a plasma method at atmospheric pressure
Yazar: MERYEM POLAT
Danışman: PROF. DR. NACİ EKEM
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Plazma günümüzde teknolojinin birçok alanında kullanılmaktadır. Plazma teknolojileri; sanayi, tekstil, iletişim, malzeme bilimi, elektronik başta olmak üzere pek çok alanda etkisini göstermektedir.Bu alanların yanı sıra plazma teknolojisi nanoteknolojide de önemli bir role sahip hale gelmiştir. Nanoteknolojide önemli yer tutan bir element ise karbon elementidir.Karbon kovalent bağlarla birbirine bağlanarak pek çok farklı yapıyı oluşturabilme özelliğine sahiptir. Karbonun bu özelliği kullanılarak kimyasal bağlarında değişiklik yapılması yoluyla çok farklı yapıda yeni malzemeler oluşturulması mümkündür. Bu yapılara örnek olarak karbon nanotüpler verilebilir.Nanoteknoloji için son derece önemli olan bu karbon yapıların elde edilmesi için kullanılan yöntemlerden biri de plazma yöntemiyle metan gazının çeşitli hidrokarbonlara ayrıştırılmasıdır. Bu çalışmada atmosferik basınçta plazma yöntemiyle karbon depolama yapılması amaçlanmış ve metanın suni amorf karbon (Diamond Like Carbon, DLC) yapıya dönüştürülmesi hedeflenmiştir.Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Plazma Fiziği Laboratuarlarında gerçekleştirilen deneysel çalışmalar sonunda karbon üretimi için yeni bir deneysel sistem geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yeni sistemde üretilen karbonlar atmosferik basınçta metan gazından pulslu (atmalı) plazma kullanılarak üretilmiştir. Bu sistem ile ayrıca çeşitli alt taşlar üzerine atmosferik basınçta ve oda sıcaklığında karbon depolama da gerçekleştirilmiştir. Alt taş olarak ise; paslanmaz çelik, nano ölçekli sıfır değerlikli demir kalsit (NZVI-C) ve nano ölçekli sıfır değerlikli magnezit (NZVI-M) kullanılmıştır. Üretilen bu karbon yapıların taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ile yüzey görüntüleri alınmış ve değerlendirmeler yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Plazma, metan çevrimi, Karbon.Anahtar Kelimeler: Plazma, metan çevrimi, Karbon.

Abstract:
Plasma has been used lots of area in the technology extensively. Plasma technologies are effecvtive in various areas such as industry, textile, material science, electronic etc? In addition to these areas, plasma technology has an important role in nanotechnology. One of the most important element for nanotechnological application is carbon.Carbon has lots of suitable properties in order to develop different structures. It is a covalent bonded element. This property makes it very important. Using these properties of carbons, one can make new materials via changing its chemical bonds. Exemplary to this structure; carbonnanotubes can be given.In order to produce this carbon structure which is extremely important for nanotechnology, a novel method is the conversion of methane to hydrocarbon using a plasma technique. In this study, carbon deposition has been purposed and it has been aimed to make methane conversion to diamond like carbon (DLC) structures at atmospheric pressure with plasma method.Finally, a new experimental system has been developed for carbon producing at Plasma Physics Laboratory in Eskisehir Osmangazi University. At this new system that is improved newly, carbons have been deposited by using methane gas at plasma atmospheric pressure. Also, carbon deposition has been realized on various substrates at atmospheric pressure and room temperature. These substrates are; stainless steel , nano scale zero valent iron-calcite (NZVI-C) and nano scale zero valent iron-magnesite. Surface microcgraphy of these carbon structures have been taken by scanning electron microscopy (SEM) and an analysis has been performed.Keywords: Plasma, Methane Conversion, Carbon.