Karbon Nanotüplerin Dimetilformamid İçerisindeki Dağılımına Konsantrasyonun ve Ultrasonikasyon Zamanın Etkisi

Cinfer Ş. P., ŞANLI A., HAZAR A. B.

9.Ulusal Moleküler Biyoloji ve Biyoteknoloji Kongresi, Konya, Türkiye, 18 Aralık 2020

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Konya
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

1991 yılında Iijima tarafından keşfedilmesinden bu yana, karbon nanotüpler (CNT) çeşitli alanlarda araştırma konusu olmuştur. Özel mekanik, kimyasal, elektriksel ve optik özellikler sağlayan eşsiz yapısı nedeniyle büyük ilgi görmüştür. Uzun boru şeklindeki yapısının neden olduğu yüksek en-boy oranı nedeniyle iyi elektrik iletkenliğine sahiptir ve bu özellik onu iletken polimer kompozitler için potansiyel bir malzeme haline getirmektedir. Yüksek en-boy oranı ve van der Walls etkileşimleri, çözücüler içerisinde CNT lerin dispersiyonunun etkinliğini azaltan aglomerasyona ve birbirine dolanmaya neden olur. Bu sorun aynı zamanda uygulama alanlarını da kısıtlamaktadır. CNT dispersiyonu için N-metilpirolidon (NMP), N, N-di-metil formamid (DMF), etil asetat, butil asetat gibi farklı solventler

kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, konsantrasyon ve zaman parametrelerinin CNT/DMF dağılımına etkisi araştırılmıştır. Parametrelerin kolay kontrol edilebilmesi nedeniyle dispersiyon için ultrasonikasyon yöntemi tercih edilmiştir. 0.1, 0.3 ve 0.5 mg/ml CNT/DMF konsantrasyonlarına sahip numuneler 100 W güç kullanılarak 15 ve 30

dakika süresince ultrasonikasyon işlemine tabi tutulmuştur. Numunelerin dağılım kalitelerinin ve stabilitelerinin incelenmesi amacıyla FT-IR, UV ve SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda elde edilen optimize değer, elektroeğirme yöntemiyle nanofiber matris üretimi için kullanılacak ve potensiyel piezorezistif basınç sensör uygulamaları incelenecektir.

Since its discovery in 1991 by Iijima, carbon nanotubes (CNT) have been the subject of research in various fields. It has drawn great interest due to its unmatched structure that provides special mechanical, chemical, electrical and optical properties. Because of high aspect ratio caused by long tubular structure, it has high electrical conductivity and that makes it potential material for conductive polymer composites. High aspect ratio and van der Walls interactions induce agglomeration and entanglement which reduces the efficiency of dispersion of CNTs in the solvents. These limitations also restrict their usability in the potential applications fields. Different solvents are used for dispersion of CNT, like N- methylpyrrolidone (NMP), N, N-di-methyl formamide (DMF), ethyl acetate, butyl acetate. In this study, effect of the

concentration and sonication time parameters on CNTs/DMF disperison is investigated. Ultrasonication method is preferred for dispersion due to easy controllability of the parameters. 0.1, 0.3, and 0.5 mg/ml CNTs/DMF concentrations ultrasonicated with 100 W power in 15 and 30 minutes. FT-IR, UV and SEM analyzes are carried out for the assessment of dispersion quality and stability of the dispersions. Subsequently, optimized dispersion will be subjected to electrospinning process for nanofiber matris production and investigated for potential piezoresistive pressure sensor applications.