Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Yazarlar
Yayınlar
- MakaleYalnız künye2025Scopus SJRQ1Eco-friendly reduction of graphene oxide using urea: An optimized approach for high-performance rGO
Ucuncuoglu, Didar; Bektaş, Enes; Karakaş, İbrahim Hakkı; Amin Bhuiyan, Mohammad Ruhul; Korucu, Haluk
The growing demand for environmentally friendly and cost-effective approaches has accelerated the development of sustainable methods for the synthesis of reduced graphene oxide (rGO). In this study, urea was utilized as a green reducing agent for rGO synthesis, offering an alternative to conventional toxic chemicals. The synthesized rGO was comprehensively characterized using FTIR, SEM-EDS, Raman spectroscopy, XRD, BET analysis, zeta potential, and conductivity measurements. These analyses revealed key functional, structural, and morphological properties, including surface functional groups, elemental composition, carbon-to-oxygen (C/O) ratio, particle size (PS), crystallite size (CS), specific surface area (SSA), zeta potential (ZP), thermal conductivity (TC), and electrical conductivity (EC). Process optimization was performed using the Taguchi L4(23) orthogonal array design across nine quality parameters. Under optimal conditions, notable enhancements were achieved: C/O ratio increased by 108%, ID/IG ratio by 164%, I2D/IG ratio by 26%, CS by 75%, and SSA by 134%, while PS was reduced by 37%. Furthermore, ZP and TC increased by 58% and 33%, respectively, whereas EC was reduced by 97%. These findings demonstrate the potential of urea as a sustainable and effective reducing agent in the production of high-performance rGO materials.
AtıfScopus3WoS3OpenAlex3
İncele - Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2021Atık cam tozu agregası kullanılarak üretilen reaktif pudra betonların fiziksel ve mekanik özelliklerine grafen oksitin etkisi
Serdar Arslan
Bu çalışmada, 3 nm kalınlığında nano grafen oksitin (nGO) Reaktif Pudra Beton (RPB) üzerinde etkisi ve nGO katkılı atık cam tozunun RPB içerisinde agrega olarak kullanılması incelenmiştir. Çalışma iki bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde geleneksel RPB kompozit matrisinin yapısına kütlece %0,035, %0,07, %0,14, %0,21, %0,35 ve %0,70 oranında nano grafen oksit eklenerek RPB'nin gelişimi planlanmıştır. Diğer parametreler sabit tutulup numuneler üzerinde basınç ve eğilme dayanımı, kılcal su emme, su emme, ultrases geçiş hızı, hızlı klorür geçirimliliği ve aşınma deneyleri yapılmıştır. Üretimde su/bağlayıcı oranı 0,16 olacak şekilde sabit tutulmuştur. Hazırlanan numunelerde 50 MPa ön sıkıştırma ve 2 gün 90±5°C etüv kürü uygulanmıştır. RPB'de çimento yerine kütlece %0,14 grafen oksitle güçlendirilmiş betonun, geleneksel Reaktif Pudra Betonla karşılaştırıldığında basınç mukavemetinde %24 artış, eğilme mukavemetinde %103 artış ve su geçirgenliğinde %80'lik bir azalma olduğunu göstermiştir. Büyük yüzey alanına sahip nGO'nun geleneksel RPB içerisinde sadece %0,14 oranında kullanılması ile birlikte betonun mekanik özellikleri üzerinde, özellikle eğilme dayanımının iyileştirilmesinde önemli etki sağladığı görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde ise RPB'de %0,14 nGO kullanılmasıyla karışımında optimum sonuçları veren RPBG0,14 karışımı referans numune olarak alınıp agrega yapısındaki kuvars kumu (KK) azaltılarak yerine kademeli olarak ağırlıkça %10, %20, %30, %40, %50 oranlarında atık cam tozu (ACT) kullanılmıştır. Yapılan deneylerde; %30 oranında ACT kullanılmasıyla basınç dayanımında %8, eğilme dayanımında %17 artış olduğunu ve su geçirgenliğinde ise %9 azalma olduğunu göstermiştir. ACT'nin RPB matrisininde kullanılabileceği ve %30 oranında ACT kullanılmasıyla dayanım-durabilite özelliklerinden kayıp vermeden çevreye duyarlı, daha ekonomik bir malzeme üretilebileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Reaktif pudra beton, nano grafen oksit, kuvars kumu, atık cam tozu