Modifiye hummers yöntemi ve mikrodalga desteği ile indirgenmiş grafen oksit sentezinde parçacık boyutu ve mikrodalga süresi etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of particle size and microwave time on reduced graphene oxide synthesis by modified hummers method and microwave support
Yazar: ÇAĞLA GİZEM ACAR
Danışman: DOÇ. DR. ÖNDER ALBAYRAK
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Tez çalışması kapsamında Modifiye Hummers yöntemi ile grafit tozlarından grafen oksit (GO) sentezlenmiş olup (I. aşama); üretilen grafen oksit numunelerden, mikrodalga indirgeme ve kimyasal indirgemenin bir arada kullanıldığı çoklu indirgeme yöntemi ile indirgenmiş grafen oksit (RGO) elde edilmiştir (II. aşama). I. aşamada 3 farklı parçacık boyutuna sahip grafit tozları (≤ 12µm, ≤ 50µm, ≤ 160µm) kullanılmış olup, grafit parçacık boyutunun GO ve RGO üzerindeki yapısal etkileri incelenmiştir. II. aşamada, yeşil indirgeyici ajanlardan glikoz kullanılmış olup, 3 farklı mikrodalga süresi (4 dk, 6 dk, 8 dk) kullanılarak mikrodalga süresinin elde edilen RGO üzerindeki etkilerinin belirlenmesine yönelik çalışma yapılmıştır. Elde edilen numuneler Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), X-ışını kırınımı (XRD) ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarının değerlendirilmesinde hem grafit parçacık boyutunun hem de mikrodalga süresinin elde edilen GO ve RGO üzerinde etkin olduğu belirlenmiştir. I. aşamada kullanılan farklı parçacık boyutlarına sahip grafit tozları göz önüne alındığında, en küçük parçacık boyutuna sahip (≤ 12µm) grafit tozlarının hem GO hem de RGO eldesinde avantaj sağladığı, II. aşamada kullanılan farklı mikrodalga süreleri göz önüne alındığında ise 6 dk'lık sürenin diğerlerine göre avantaj sağladığı belirlenmiştir.

Abstract:
Within the scope of this thesis study, graphene oxide (GO) was synthesized from graphite powders by using Modified Hummers method (stage I) and reduced graphene oxide (RGO) was obtained from the synthesized GO specimens by using the multiple reduction method, in which microwave and chemical reduction were used together (stage II). Graphite powders with 3 different particle sizes (≤ 12µm, ≤ 50µm, ≤ 160µm) were used in the first stage and the effects of graphite particle size on the structure of GO and RGO were analyzed. In the second stage, glucose which is one of the green reducing agents was used to obtain RGO and the effects of microwave duration on the structure of the produced RGO were investigated by using 3 different durations (4 min, 6 min, 8 min). Obtained samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning electron microscopy (SEM). It was determined that both of the graphite particle sizes and the microwave durations are effective on the structure of GO and RGO. Considering the graphite powders with different particle sizes used in the first stage and different microwave times used in the second stage; it was determined that graphite powders which have smallest particle size (≤ 12µm) and also the 6-minute microwave time have advantageous compared to other parameters in the current study.