Biyo-poliol-esaslı karbon köpüğün yapısal özellikleri üzerinde çözücü türü etkisinin incelenmesi

Authors : Adife Şeyda YARGIÇ, Rahmiye Zerrin YARBAY ŞAHİN, Nurgül ÖZBAY

Pages : 133-146

Doi:10.17341/gazimmfd.673657

View : 49 | Download : 12

Publication Date : 2020-12-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Günümüzde teknolojinin geliştirilmesi üzerindeki çalışmaların artışı, yeni malzemelerin üretimini ve özelliklerinin geliştirilmesini sağlamıştır. Doğal/endüstriyel/pirolitik grafit, grafit/karbon köpükler, elmas, grafen, karbon nanotüp/nanofiber ve karbon kompozitler elektronik aletlerin üretiminde ve ısıl yönetim uygulamalarında kullanılan karbonlu malzemelerdir. Petrol kaynakları giderek azalmaya başlarken, biyokütlenin sıvılaştırılması biyokütle kullanımının yeni bir alanı olarak yaygınlaşmaktadır. Biyokütlenin termokimyasal dönüşüm yöntemleri içerisinde doğrudan sıvılaştırma prosesinin bir kolu olan solvoliz sıvılaştırma işlemi kullanılarak biyomalzemeler elde edilmektedir. Biyokütlenin yapısında bulunan selüloz, lignin ve hemiselüloz çok sayıda hidroksil grubu içermektedir. Hidroksil grupları sayesinde sıvılaştırılmış biokütlenin biyopolimerlere dönüşümü gerçekleşmektedir. Bu çalışma kapsamında, düşük maliyetli ve yenilenebilir malzemelerden karbon köpük hazırlanması amacıyla endüstriyel atık olarak temin edilen gürgen ağacı talaşının solvolitik sıvılaştırılması gerçekleştirilmiştir. Solvolitik sıvılaştırma yönteminde reaktif türünün (fenol ve fenol+katran karışımı) karbon köpüklerin yapısı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Katranın sentez ortamına eklenmesi sonucu köpük yapısında meydana gelen düzensizliklerin üstesinden gelinmesi amacıyla, yüzey aktif madde miktarı arttırılarak işlemler tekrar edilmiştir. Karbon köpüklerin karakterizasyonu için elementel analiz, taramalı/geçirimli elektron mikroskopi, azot sorpsiyon ve x-ışını kırınım analizleri uygulanmış, ayrıca basma dayanımı ve yoğunluk ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Karakterizasyon verilerine göre, çözücü türü ve yüzey aktif madde miktarı değiştirildiğinde ayarlanabilir kristalografik, morfolojik ve yapısal özelliklere sahip biyokütle-esaslı karbon köpüklerin üretilebileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Keywords : Gürgen talaşı, karbon köpük, piroliz, solvolitik sıvılaştırma

ORIGINAL ARTICLE URL