Araştırma Makalesi
PDF EndNote BibTex RIS Kaynak Göster

Synthesis of Ag Doped Carbon Nanofibers by Electrospinning Method

Yıl 2019, Cilt 8, 88 - 97, 15.12.2019
https://doi.org/10.17100/nevbiltek.623881

Öz

Carbon nanofibers (CNFs) and carbon nanotubes (CNTs) have created multifunctional one-dimensional carbon nanomaterials for advanced composites because of their high strength, elastic modulus, thermal and electrical properties and relatively low density.  CNFs can be derived from polymer by means of electrospinning method, such as polyacrylonitrile (PAN). Electrospinning is a simple and high efficiency method to fabricate a variety of polymeric, ceramic and composite nanofibers at the submicron range. In this work, silver doped CNFs were electrospun from polyacrylonitrile (PAN) solutions in N,N-dimethylformamide (DMF). Electrospinning parameters were fixed at 25 kV voltage, 1 mL/hr flow rate, 6 cm of needle to collector distance. PAN concentration in the solution was 8 wt.% in DMF. Ag doped PAN nanofibers were stabilized by oxidation at 250 °C for 1 hr and carbonized at 1000 °C for 30 min in H2/N2 mixture. The diameter distribution and morphologies of the CNFs were evaluated by scanning electron microscope analysis and FibraQuant 1.3 software.


Kaynakça

  • Gündüz G., Çolak Ü., Tanrıverdi S. “Elektrospinleme Yöntemi ile Seramik Nanofiber Üretimi ve Karakterizasyonu” Tübitak Proje No : MAG-273, (2006)
  • Ding, B., Kim, H., Lee, S., Shao, C., Lee D., Park, S., et al., "Preparation and Characterization of a nanoscale poly(vinyl alcohol) fiber aggregate produced by an electrospining method", Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 40, 1261-8, (2002)
  • Stephens, J., Frisk, S., Meglski, S., Rabolt, J., Chase, D., "Real time Raman studies of electrospun fibers", Applied Spectroscopy, 55, 1287-90, 2001
  • Liu, H., Hsieh, Y., "Ultrafine fibrous cellulose membranes from electrospinning of cellulose acetate" Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 40, 2119-29, 2002
  • Shin, Y., Hohman, M., Brenner, M., Rutledge, G. "Experimental characterization of electrospinning: the electrically forced jet and instabilities" Polymer, 42, 9955-67, 2001
  • Schreuder-Gibson, H., Gibson, P., Senecal, K., Sennett, M., Walker, J., Yeomans, W., et al. "Protective textile materials based on electrospun nanofibers" Journal of Advanced Materials, 34(3), 44-5, 2002
  • Fang, X., Reneker, D. "DNA fibers by electrospinning" Journal of Macromolecule Science Physics, B36, 169-73, 1997
  • Matthews, J., Wnek, G., Simpson, D., Bowlin, G. "Electrospinning of Collagen Nanofibers" Biomacromolecules, 3, 232-8, 2002
  • Kim, J., Lee, D. "Thermal properties of electrospun polyesters" Polymer Journal, 32, 616-18, 2000
  • Madhugiri, S., Sun, B., Smirniotis, P., Ferraris, J., Balkus, K. "Electrospun Mesoporous Titanium Dioxide Fibers" Microporous and Mesoporous Materials 69, 77-83, 2004
  • Dharmaraj, N., Park, H., Kim C., Kim H., Lee D., "Nickel Titanate Nanofibers by Electrospinning" Materials Chemistry and Physics, 87, 5-9, 2004
  • Wang, Y., Aponte, M., Leon, N., Ramos, I., Furlan, R., Evoy, S., Santiago-Aviles, J. "Synthesis and Characterization of Tin Oxide Microfibres Electrospun from a Simple Precursor Solution" Semiconductor Science and Technology 19, 1057-60, 2004
  • Yuh, J.,Nino, J., Sigmund, W. "Synthesis of Barium Titanate (BaTiO3) Nanofibers via Electrospinning" Materials Letters., 59, 3645-7, 2005
  • Guan, H., Shao C., Wen S., Chen, B., Gong, J., Yang, X. "A Novel Method for Preparing Co3O4 Nanofibers by Using Electrospun PVA/Cobalt Acetate Composite Fibers as Precursor" Materials Chemistry and Physics, 82, 1002-6, 2003
  • Shao C., Yang, X., Guan, H., Liu, Y., Gong, H. "Electrospun Nanofibers of NiO/ZnO Composite" Inorganic Chemistry Communications, 7, 625-7, 2004
  • Shao C., Yang, X., Guan, H., Liu, Y., Gong, H., Yu, N.,Yang, X. "A Novel Method for Making ZrO2 Nanofibres Via an Electrospinning Technique" Journal of Crystal Growth, 267, 380-4, 2004
  • Li, D., Herricks, T., Xia, Y. "Magnetic Nanofibers of Nickel Ferrite Prepared by Electrospinning" Applied Physics Letters, 83, 4586-88, 2003
  • Shao, C., Guan, H., Liu, Y., Li, X., Yang, X. "Preparation of Mn2O3 and Mn3O4 Nanofibers via an Electrospinning Technique" Journal of Solid State Chemistry, 177, 2628-31, 2004
  • Kozanoğlu, G., S. "Elektrospinning Yöntemiyle Nanolif Üretim Teknolojisi", İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, 2006
  • Kaya D.A. “Elektroeğirme Yöntemiyle Al2O3.TiO2 Nanoliflerin Üretimi ve Karakterizasyonu”, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Afyon, 2009
  • Ramakrishna, S., Kazutoshi., F., Wee-Eong, T., Teik-Cheng, L., Zuwei, M. "An İntroduction to Electrospinning and Nanofibers" World Scientific Publishing Company, Singapore, 2005
  • Bezir N.Ç., Evcin A., Kayalı R., Özen M.K. and Oktay A. “Investigation of structural, electronic and optical properties of Ag-doped TiO2 nanofibers fabricated by electrospinning” Crystal Research and Technology., Volume 51, Issue 1, pages 65–73
  • Nataraj, S. K., Yang, K. S. ve Aminabhavi, T. M. “Polyacrylonitrile-based nanofibers-a state-of the art review”. Progress in Polymer Science, 37, 487—513 2012
  • Yılmazer M. “Elektro Döndürme Yöntemi İle Elde Edilen Karbon Nanolif Ve Karbon Nanotüplerin Karakterizasyonu Ve İşlevselleştirilmesi” İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, İstanbul 2014
  • Zhou P., Chen L., Zhang M., Huang Q., Cui C., Li X., Wang L., Li L., Yang C., Li Y. “Embedding α-MnSe nanodots in nitrogen-doped electrospinning carbon nanofibers to enhanced storage properties of lithium-ion batteries” Journal of Alloys and Compounds, Volume 797, 826-833 2019
  • Zhao Y., Zhao Z., Wei M., Jiang X., Li H., Gao J., Hou L. “Preparation of Si-doped and cross linked carbon nanofibers via electrospinning and their supercapacitive properties” Progress in Natural Science: Materials International, Volume 28, Issue 3, 337-344 2018
  • He Z., Li M., Li Y., Wang L., Zhu J., Meng W., Li C., Zhou H., Dai L. “Electrospun nitrogen-doped carbon nanofiber as negative electrode for vanadium redox flow battery” Applied Surface Science, Volume 469, 423-430, 2019
  • Yuan Z., Dong L., Gao Q., HuangZ., Wang L., Wang G., Yu X. “SnSb alloy nanoparticles embedded in N-doped porous carbon nanofibers as a high-capacity anode material for lithium-ion batteries” Journal of Alloys and Compounds, Volume 777, 775-783 2019

Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi

Yıl 2019, Cilt 8, 88 - 97, 15.12.2019
https://doi.org/10.17100/nevbiltek.623881

Öz

Karbon nanolifler (KNL) ve karbon nanotüpler (KNT), yüksek mukavemetli, elastik modülü, termal ve elektriksel özellikleri ve nispeten düşük yoğunlukları nedeniyle gelişmiş kompozitler için çok işlevli tek boyutlu karbon nanomalzemelerini ortaya çıkarmıştır. KNL'ler, poliakrilonitril (PAN) gibi polimerden elektroeğirme yöntemiyle türetilebilir. Elektroeğirme, mikron altı aralığında çeşitli polimerik, seramik ve kompozit nanofiberlerin üretilmesi için basit ve yüksek verimli bir yöntemdir. Bu çalışmada, gümüş katkılı KNL'ler N, N-dimetilformamid (DMF) içindeki poliakrilonitril (PAN) çözeltilerinden elektroeğrilmiştir. Elektroeğirme parametreleri 25 kV voltaj, 1 mL/sa akış hızı,6 cm iğne-toplayıcı arasındaki mesafe olarak sabitlendi. Çözeltideki PAN derişimi DMF içerisinde ağırlıkça % 8 idi. Ag katkılandırılmış PAN nanolifleri, 1 saat boyunca 250 °C'de oksidasyon ile stabilize edilmiş ve H2/N2 karışımında 30 dak boyunca 1000 °C'de karbonize edilmiştir. KNL çap dağılımı ve morfolojileri taramalı elektron mikroskop analizi ve FibraQuant 1.3 yazılımı ile değerlendirilmiştir.


Kaynakça

  • Gündüz G., Çolak Ü., Tanrıverdi S. “Elektrospinleme Yöntemi ile Seramik Nanofiber Üretimi ve Karakterizasyonu” Tübitak Proje No : MAG-273, (2006)
  • Ding, B., Kim, H., Lee, S., Shao, C., Lee D., Park, S., et al., "Preparation and Characterization of a nanoscale poly(vinyl alcohol) fiber aggregate produced by an electrospining method", Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 40, 1261-8, (2002)
  • Stephens, J., Frisk, S., Meglski, S., Rabolt, J., Chase, D., "Real time Raman studies of electrospun fibers", Applied Spectroscopy, 55, 1287-90, 2001
  • Liu, H., Hsieh, Y., "Ultrafine fibrous cellulose membranes from electrospinning of cellulose acetate" Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 40, 2119-29, 2002
  • Shin, Y., Hohman, M., Brenner, M., Rutledge, G. "Experimental characterization of electrospinning: the electrically forced jet and instabilities" Polymer, 42, 9955-67, 2001
  • Schreuder-Gibson, H., Gibson, P., Senecal, K., Sennett, M., Walker, J., Yeomans, W., et al. "Protective textile materials based on electrospun nanofibers" Journal of Advanced Materials, 34(3), 44-5, 2002
  • Fang, X., Reneker, D. "DNA fibers by electrospinning" Journal of Macromolecule Science Physics, B36, 169-73, 1997
  • Matthews, J., Wnek, G., Simpson, D., Bowlin, G. "Electrospinning of Collagen Nanofibers" Biomacromolecules, 3, 232-8, 2002
  • Kim, J., Lee, D. "Thermal properties of electrospun polyesters" Polymer Journal, 32, 616-18, 2000
  • Madhugiri, S., Sun, B., Smirniotis, P., Ferraris, J., Balkus, K. "Electrospun Mesoporous Titanium Dioxide Fibers" Microporous and Mesoporous Materials 69, 77-83, 2004
  • Dharmaraj, N., Park, H., Kim C., Kim H., Lee D., "Nickel Titanate Nanofibers by Electrospinning" Materials Chemistry and Physics, 87, 5-9, 2004
  • Wang, Y., Aponte, M., Leon, N., Ramos, I., Furlan, R., Evoy, S., Santiago-Aviles, J. "Synthesis and Characterization of Tin Oxide Microfibres Electrospun from a Simple Precursor Solution" Semiconductor Science and Technology 19, 1057-60, 2004
  • Yuh, J.,Nino, J., Sigmund, W. "Synthesis of Barium Titanate (BaTiO3) Nanofibers via Electrospinning" Materials Letters., 59, 3645-7, 2005
  • Guan, H., Shao C., Wen S., Chen, B., Gong, J., Yang, X. "A Novel Method for Preparing Co3O4 Nanofibers by Using Electrospun PVA/Cobalt Acetate Composite Fibers as Precursor" Materials Chemistry and Physics, 82, 1002-6, 2003
  • Shao C., Yang, X., Guan, H., Liu, Y., Gong, H. "Electrospun Nanofibers of NiO/ZnO Composite" Inorganic Chemistry Communications, 7, 625-7, 2004
  • Shao C., Yang, X., Guan, H., Liu, Y., Gong, H., Yu, N.,Yang, X. "A Novel Method for Making ZrO2 Nanofibres Via an Electrospinning Technique" Journal of Crystal Growth, 267, 380-4, 2004
  • Li, D., Herricks, T., Xia, Y. "Magnetic Nanofibers of Nickel Ferrite Prepared by Electrospinning" Applied Physics Letters, 83, 4586-88, 2003
  • Shao, C., Guan, H., Liu, Y., Li, X., Yang, X. "Preparation of Mn2O3 and Mn3O4 Nanofibers via an Electrospinning Technique" Journal of Solid State Chemistry, 177, 2628-31, 2004
  • Kozanoğlu, G., S. "Elektrospinning Yöntemiyle Nanolif Üretim Teknolojisi", İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, 2006
  • Kaya D.A. “Elektroeğirme Yöntemiyle Al2O3.TiO2 Nanoliflerin Üretimi ve Karakterizasyonu”, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Afyon, 2009
  • Ramakrishna, S., Kazutoshi., F., Wee-Eong, T., Teik-Cheng, L., Zuwei, M. "An İntroduction to Electrospinning and Nanofibers" World Scientific Publishing Company, Singapore, 2005
  • Bezir N.Ç., Evcin A., Kayalı R., Özen M.K. and Oktay A. “Investigation of structural, electronic and optical properties of Ag-doped TiO2 nanofibers fabricated by electrospinning” Crystal Research and Technology., Volume 51, Issue 1, pages 65–73
  • Nataraj, S. K., Yang, K. S. ve Aminabhavi, T. M. “Polyacrylonitrile-based nanofibers-a state-of the art review”. Progress in Polymer Science, 37, 487—513 2012
  • Yılmazer M. “Elektro Döndürme Yöntemi İle Elde Edilen Karbon Nanolif Ve Karbon Nanotüplerin Karakterizasyonu Ve İşlevselleştirilmesi” İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, İstanbul 2014
  • Zhou P., Chen L., Zhang M., Huang Q., Cui C., Li X., Wang L., Li L., Yang C., Li Y. “Embedding α-MnSe nanodots in nitrogen-doped electrospinning carbon nanofibers to enhanced storage properties of lithium-ion batteries” Journal of Alloys and Compounds, Volume 797, 826-833 2019
  • Zhao Y., Zhao Z., Wei M., Jiang X., Li H., Gao J., Hou L. “Preparation of Si-doped and cross linked carbon nanofibers via electrospinning and their supercapacitive properties” Progress in Natural Science: Materials International, Volume 28, Issue 3, 337-344 2018
  • He Z., Li M., Li Y., Wang L., Zhu J., Meng W., Li C., Zhou H., Dai L. “Electrospun nitrogen-doped carbon nanofiber as negative electrode for vanadium redox flow battery” Applied Surface Science, Volume 469, 423-430, 2019
  • Yuan Z., Dong L., Gao Q., HuangZ., Wang L., Wang G., Yu X. “SnSb alloy nanoparticles embedded in N-doped porous carbon nanofibers as a high-capacity anode material for lithium-ion batteries” Journal of Alloys and Compounds, Volume 777, 775-783 2019

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Diğer Bölümler
Yazarlar

Atilla EVCİN> (Sorumlu Yazar)
AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
0000-0002-0163-5097
Türkiye


Bahri ERSOY>
AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
0000-0002-0075-9039
Türkiye


Nalan ÇİÇEK BEZİR>
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
0000-0002-5708-1521

Destekleyen Kurum Afyon Kocatepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu
Proje Numarası 16. KARİYER.17
Teşekkür Bu çalışma Afyon Kocatepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu (No: 16. KARİYER.17) tarafından desteklenmiştir.
Yayımlanma Tarihi 15 Aralık 2019
Yayınlandığı Sayı Yıl 2019, Cilt 8, Sayı

Kaynak Göster

Bibtex @araştırma makalesi { nevbiltek623881, journal = {Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi}, issn = {2148-466X}, eissn = {2148-4651}, address = {}, publisher = {Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {8}, pages = {88 - 97}, doi = {10.17100/nevbiltek.623881}, title = {Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi}, key = {cite}, author = {Evcin, Atilla and Ersoy, Bahri and Çiçek Bezir, Nalan} }
APA Evcin, A. , Ersoy, B. & Çiçek Bezir, N. (2019). Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi . Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi , Cilt:8 - IMSMATEC Özel Sayı , 88-97 . DOI: 10.17100/nevbiltek.623881
MLA Evcin, A. , Ersoy, B. , Çiçek Bezir, N. "Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi" . Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 (2019 ): 88-97 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/nevbiltek/issue/50461/623881>
Chicago Evcin, A. , Ersoy, B. , Çiçek Bezir, N. "Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi". Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 (2019 ): 88-97
RIS TY - JOUR T1 - Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi AU - AtillaEvcin, BahriErsoy, NalanÇiçek Bezir Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17100/nevbiltek.623881 DO - 10.17100/nevbiltek.623881 T2 - Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 88 EP - 97 VL - 8 IS - SN - 2148-466X-2148-4651 M3 - doi: 10.17100/nevbiltek.623881 UR - https://doi.org/10.17100/nevbiltek.623881 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi %A Atilla Evcin , Bahri Ersoy , Nalan Çiçek Bezir %T Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi %D 2019 %J Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi %P 2148-466X-2148-4651 %V 8 %N %R doi: 10.17100/nevbiltek.623881 %U 10.17100/nevbiltek.623881
ISNAD Evcin, Atilla , Ersoy, Bahri , Çiçek Bezir, Nalan . "Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi". Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 / (Aralık 2019): 88-97 . https://doi.org/10.17100/nevbiltek.623881
AMA Evcin A. , Ersoy B. , Çiçek Bezir N. Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2019; 8: 88-97.
Vancouver Evcin A. , Ersoy B. , Çiçek Bezir N. Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2019; 8: 88-97.
IEEE A. Evcin , B. Ersoy ve N. Çiçek Bezir , "Elektroeğirme Yöntemiyle Ag Katkılı Karbon Nanoliflerin Sentezi", Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, c. 8, ss. 88-97, Ara. 2019, doi:10.17100/nevbiltek.623881

Dergimizin tarandığı indeksler


12300          20980     2097822081