Derleme

Borofen Üretim Teknikleri ve Enerji Uygulamaları

Cilt: 5 Sayı: 1 15 Temmuz 2023
PDF İndir
TR EN

Borofen Üretim Teknikleri ve Enerji Uygulamaları

Öz

İki boyutlu malzemeler benzersiz fiziksel, kimyasal ve elektriksel özelliklere sahiptir. Borofen üzerine yapılan birçok teorik çalışma, yapısında bulunan boşluklar nedeniyle metaliklik, şeffaflık, iletkenlik ve kimyasal aktivite gibi önemli olası özellikleri ortaya çıkarmıştır. İlk olarak 2015 yılında sentezlenen bu yeni ve heyecan verici 2B malzeme üzerine yapılan deneysel çalışmaların sayısı oldukça azdır. Halihazırdaki çalışmaların çoğunun hala Moleküler Işın Epitaksi (MBE) ve Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) gibi pahalı ve sofistike üretim yöntemlerine odaklandığı görülmüştür. 2 boyutlu malzemelerden ilki olan grafen, yirmi yılı aşkın süredir üzerinde çalışılmasına rağmen, endüstriyel ölçekte üretim yöntemlerinin eksikliği nedeniyle enerji endüstrisinde beklenen etkiyi yapamamıştır. Bu derlemede, teorik arka plandan ziyade borofenin deneysel üretim yöntemleri ve ortaya çıkan yapıları üzerine bir anlatı oluşturulması amaçlanmıştır. Borofen tabakalarını sentezlemek için sıvı faz eksfoliyasyon yönteminin borofen üretimini endüstriyel ölçekte gerçekleştirmek için en umut verici yöntem olabileceği bulunmuştur. Teorik, hesaplamalı ve deneysel çalışmalar, β12 ve χ3 borofen yapılarının kararlı olduğunu ve sonokimyasal eksfoliyasyon yöntemiyle üretilebileceğini göstermiştir. Ayrıca, enerji uygulamalarındaki olası kullanımları ve gelecekteki bazı beklentiler de tartışılmıştır. Bu şekilde üretilen borofen, bataryalarda, süperkapasitörlerde hidrojen evrimi (HER) ve oksijen evrimi (OER) reaksiyonlarında kullanılabileceği öngörülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Albert, B., & Hillebrecht, H. (2009). Boron: Elementary Challenge for Experimenters and Theoreticians. Angewandte Chemie International Edition, 48(46), 8640–8668. https://doi.org/https://doi.org/10.1002/anie.200903246
  2. Bhowmik, S., & Govind Rajan, A. (2022). Chemical vapor deposition of 2D materials: A review of modeling, simulation, and machine learning studies. IScience, 25(3), 103832. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.103832
  3. Chen, Y., Yu, G., Chen, W., Liu, Y., Li, G.-D., Zhu, P., Tao, Q., Li, Q., Liu, J., Shen, X., Li, H., Huang, X., Wang, D., Asefa, T., & Zou, X. (2017). Highly Active, Nonprecious Electrocatalyst Comprising Borophene Subunits for the Hydrogen Evolution Reaction. Journal of the American Chemical Society, 139(36), 12370–12373. https://doi.org/10.1021/jacs.7b06337
  4. Choi, W., Choudhary, N., Han, G. H., Park, J., Akinwande, D., & Lee, Y. H. (2017). Recent development of two-dimensional transition metal dichalcogenides and their applications. Materials Today, 20(3), 116–130. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.mattod.2016.10.002
  5. Coleman, J. N. (2013). Liquid Exfoliation of Defect-Free Graphene. Accounts of Chemical Research, 46(1), 14–22. https://doi.org/10.1021/ar300009f
  6. Feng, B., Zhang, J., Zhong, Q., Li, W., Li, S., Li, H., Cheng, P., Meng, S., Chen, L., & Wu, K. (2016). Experimental realization of two-dimensional boron sheets. https://doi.org/10.1038/NCHEM.2491
  7. Gao, M., Li, Q.-Z., Yan, X.-W., & Wang, J. (2017). Prediction of phonon-mediated superconductivity in borophene. Physical Review B, 95(2), 24505. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.024505
  8. Göktuna, S., & Taşaltın, N. (2021). Preparation and characterization of PANI: α borophene electrode for supercapacitors. Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, 134, 114833.

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Kimya Mühendisliği

Bölüm

Derleme

Erken Görünüm Tarihi

25 Haziran 2023

Yayımlanma Tarihi

15 Temmuz 2023

Gönderilme Tarihi

11 Ocak 2023

Kabul Tarihi

3 Haziran 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Cilt: 5 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Ekici, H. (2023). Production Methods and Energy Applications of Borophene. Uluslararası Doğu Anadolu Fen Mühendislik ve Tasarım Dergisi, 5(1), 126-142. https://doi.org/10.47898/ijeased.1232358

Cited By