Sıvı Faz Eksfolasyon Yöntemiyle Grafen – Karbon Nanotüp Hibrit Yapısının Oluşumu

Year 2017, Volume: 29 Issue: 1, 67 - 72, 01.03.2017

Ömer Güler Seval Hale Güler

Abstract

Bu çalışmada, Sıvı faz eksfolasyon yöntemiyle grafen üretimi hedeflenmiştir. Bunun için, Hegzagonal grafit tozları
önce bir asit karışımı içerisinde karıştırılmıştır. Daha sonra, elde edilen toz, saf su ile yıkanıp kurutulmuştur.
Kurutulmuş toz yüksek sıcaklıkta ısıl işleme tabi tutulmuştur. Son aşama olarak ise, organik bir solvent içerisinde
karıştırılmıştır. Elde edilen nihai toz TEM (Geçirimli elektron mikroskobu) incelemesine tabi tutulmuştur. TEM
incelemesi sonucunda yapıda grafenlerin oluştuğu gözlenmiştir. Bununla birlikte yapıda beklenmedik şekilde
karbon nanotüplerin de oluştuğu gözlenmiştir. Deneylerin tekrarlanması sonucunda, karbon nanotüplerin oluşma
sebebi anlaşılmıştır. İşlemler sırasında, asit karışımının yapıdan tam anlamıyla uzaklaştırılamaması sonucunda,
termal işlem ile asitlerin parçalandığı ve yapıya bağlanan hidrojen ve oksijen atomlarının nanotüplerin oluşmasına
sebep olduğu sonucuna varılmıştır. Yapıdan asitlerin tam anlamıyla uzaklaştırılması durumunda yapıda
nanotüplere rastlanmadığı, yapıda sadece nano boyutlu grafen tabakalarının var olduğu görülmüştür.

Keywords

Grafen, Karbon Nanotüp, Sıvı Faz Eksfolasyon Yöntemi

Formation of Graphene – Carbon Nanotube Hybrid Structures via Liquid Phase Exfoliation Process

Abstract

In this study, production of graphene was aimed by liquid phase exfoliation. For this, firstly, hexagonal graphite
powders were mixed with an acid mixture. Then, obtained powders were washed by pure water and were dried.
The dried powders were subjected to heat treatment at high temperature. In the last stage, obtained powders were
mixed with an organic solvent. After the last stage, powders were subjected TEM (Transmission Electron
Microscope) investigation. After TEM investigation, it was seen that graphenes form in structure. However, it was
seen that carbon nanotubes also form unexpectedly. In result of repeated experimentals, reason of carbon
nanotubes formation was understood. During process, because acids cannot be completely removed in structures,
it is deduced that acids decompose via thermal treatment and formed hydrogen and oxygen atoms provoke the
formation of carbon nanotubes. When acids were completely removed from structure, formation carbon nanotubes
weren’t observed and also it is seen that only graphene nano structures form.

Keywords

Graphene, Carbon Nanotubes, Liquid Phase Exfoliation Method