Kimyasal ve Yeşil Sentezle Üretilmiş Kobalt - Nikel Nanoalaşımların Üretimi, Karakterizasyonu ve Çimento Harç Katkısı Olarak Kullanımının Araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Biyomühendislik Böl., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMRE KARADUMAN
Danışman: Mehmet Burçin Pişkin
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Nanoalaşımlar, nanometre ölçeğinde (1-100 nm) metalik bileşenlerin bir araya getirilmesiyle elde edilen malzemelerdir. Bu malzemeler, üstün mekanik, elektriksel, termal ve manyetik özellikler sergilemeleri nedeniyle bilimsel araştırmalarda ve endüstriyel uygulamalarda büyük ilgi görmektedir. Bu tez çalışmasında da kobalt ve nikel bazlı nanoalaşımların çimento harç uygulamalarında katkı maddesi olarak kullanımları değerlendirilmiştir. Bu kapsamda, kimyasal sentez ve yeşil sentez metotlarıyla ayrı ayrı sentezlenen farklı kompozisyonlardaki nanoalaşım yapıları çimento harç uygulamasında katkı maddesi olarak ilk kez denenmiştir. Kimyasal sentez metodu ile, CoCl2 ve NiCl2 metalik tuz çözeltileri, ayrı ayrı olarak hacimce 1:1, 1:2 ve 2:1 oranlarında karıştırılarak öncül metalik tuz çözelti karışımı elde edilmiş ve sonrasında ise NaBH4 ile indirgenerek nanoalaşımlar elde edilmiştir. Yeşil sentez metodu ile ise kullanılan metalik tuz çözeltileri ve genel deneysel prosedür aynı olmasına karşın, indirgeyici ve stabilizasyon ajanı olarak sarı kantaron (St. John's Wort) sulu ekstraktı kullanılmıştır. İki metottan da elde edilen kompleks yapılar UV-Vis Spektroskopisi, X-Işını Kırınım Analizi, Alan Emisyon Taramalı Elektron Mikroskobu, Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi ve Dinamik Işık Saçılımlı Parçacık Boyutu Analizörü ile karakterize edilmiş, kullanım potansiyellerinin daha da arttırabilmesi için antimikrobiyal özellikleri incelenmiştir. Nanoalaşımların katkı olarak kullanım etkileri ise her bir nanoalaşımın, ayrı ayrı, üç farklı oranda çimento harcına eklenmesiyle incelenmiştir. Bu incelemeler, harcın eğilme ve basınç dayanımları, priz süre ölçümleri ve durabilite testleri olan karbonatlaşma derinliği ve klor geçirgenliği üzerinden yapılmıştır. Sonuçlar, kimyasal sentez nanoalaşımların amorf yapıda küçük ve homojen dağılımlı olduğunu; yeşil sentez kompleklerinin ise stabilizasyon etkisi sayesinde kimyasal yola göre elde edilen yapılardan daha kristal yapıda olduğunu göstermiştir. Harç uygulamalarında ise, kullanılan miktarın, nanoalaşım türünden bağımsız olarak, harcın bütün özelliklerinde doğrudan etkili olduğu görülmüştür. Bütün numunelerde priz alma sürelerinde artış görülmüştür. %2 CN numunesi en yüksek basınç (49,10±1,19 MPa) ve eğilme (8,19±0,20 MPa) dayanımlarını sergilerken, %1 CN2 numunesi ise diğer numunelerle karşılaştırıldığında en düşük karbonatlaşma derinliğini (2,95±0,35 mm) göstermiştir. Sonuç olarak, ilgili nanoalaşım yapılarının uzak bölgelerde nakliye problemleri ve hava şartlarının olumsuz olduğu dökümlerde dayanımdan kayıp olmaksızın kullanılabildiği ve bu özelliklerden faydalanılarak hastane, okul veya toplu kullanıma uygun binaların yapılabileceği düşünülmektedir.