Yazarlar
Yayınlar
- Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2023İndirgenmiş grafen oksit/nikel ferrit kompozit nanopartiküllerin sentezi ve fotokatalitik aktivitelerinin incelenmesi
Elif Kılıç
Bu çalışmada, hidrotermal sentez metoduyla NiFe2O4 nanopartiküller ve indirgenmiş grafen oksit (NiFe2O4@rGO) kompozitlerinin üretilmesi ve daha sonra bu malzemelerin atıksulardan fotokatalitik oksidasyon metoduyla boyar madde gideriminde fotokatalizör olarak kullanılması ve fotokatalitik aktivitelerinin karşılaştırılması planlanmıştır. Buna göre, çalışma üç aşamalı olarak planlanmıştır. Birinci bölümde, modifiye edilmiş hummers metoduyla grafit tozundan başlanarak önce grafen oksit daha sonra indirgenmiş grafen oksit üretilmiştir. İkinci aşamada hidrotermal sentez metoduyla indirgemiş grafen oksit ve NiFe2O4 nanopartiküllerden oluşan kompozit bir malzeme üretilmiştir. Çalışmanın üçüncü aşamasında ise hidrotermal sentez yöntemiyle üretilen saf NiFe2O4 ve NiFe2O4 indirgenmiş grafen oksit kompoziti, procion yellow HE-3G olarak bilinen bir tekstil boyasının fotokatalitik oksidasyonla bozundurulması prosesinde fotokatalizör olarak kullanılmış ve her iki malzeme için gözlemlenen giderim verimleri karşılaştırılmıştır. Toz haldeki indirgenmiş grafen oksit, modifiye edilmiş hummers metoduyla başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Elde edilen indirgenmiş grafen oksit üzerinde hidrotermal sentez yöntemiyle NiFe2O4 nanopartikülller sentezlenmiştir. Elde edilen tüm ürünlerin yapısal ve morfolojik özellikleri, XRD, FT-IR, SEM, TEM, BET ve VSM teknikleri ile kapsamlı bir şekilde karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar NiFe2O4 nanopartiküllerin başarılı bir şekilde sentezlendiğini ve ürün nanopartiküllerin yaklaşık 10-20 nm partikül boyutuna sahip oldukları belirlenmiştir. Ayrıca elde edilen NiFe2O4 nanopartiküllerin indirgenmiş grafen oksit ile güçlü ve kararlı kompozitler oluşturdukları belirlenmiştir. Üretilen NiFe2O4 nanopartiküller ve rGO@NiFe2O4 kompozit nanopartiküller, boya içeren atıksulardan boyarmaddelerin fotokatalitik oksidasyonla giderimi prosesinde fotokatalizör olarak kullanılmıştır. Üretilen partiküllerin fotokatalitik aktivitelerinin belirlenmesi için, her iki katalizör ile 0,010 g/L, 0,025 g/L, 0,050 g/L ve 0,10 g/L katalizör dozajları ile denemeler yapılmıştır. Elde edilen veriler her iki katalizöründe boya gideriminde oldukça iyi bir fotokatalitik aktivite sergiledikleri ve yaklaşık 60 dakikada çözeltideki boyarmaddenin tamamen giderilebildiği görülmüştür. Nikel ferrit ve indirgenmiş grafen oksit (rGO@NiFe2O4) kompozitinin çok daha etkili bir fotokatalitik aktivite sergilediği gözlemlenmiştir. Ayrıca, fotokataliz denemelerinden elde edilen deneysel verilere göre, bu prosesin yalancı birinci dereceden kinetik model ile tam uyumlu olduğu belirlenmiştir.
- Derleme MakaleYalnız künye2023Scopus SJRQ1Nanomaterial and fiber-reinforced sustainable geopolymers: A systematic critical review
Ünal, M. T.; Gökçe, H. S.; Ayough, P.; Alnahhal, A. M.; Simsek, O.; Nehdi, M. L.
Global cement production is associated with a colossal environmental footprint due to its considerable carbon emissions, energy consumption, depletion of natural resources, and waste accumulation. Geopolymer based concretes (GCs) have emerged as revolutionary alternatives to ordinary Portland cement concrete with enormous potential ecological benefits. However, they suffer from deficiencies, such as their brittle behavior under flexural and tensile loads. Using different types of fiber reinforcement and nanomaterial additions in geopolymer composites (GCs) has recently gained considerable attention to enhance various engineering properties, improve crack resistance, toughness, and ductility of the geopolymer matrices. This systematic and critical review analyses the effects of different reinforcing fibers and nanomaterials on the compressive and tensile strengths, modulus of elasticity, and impact resistance of GCs, and highlights the associated microstructural features. It is shown that carbon, basalt, and steel fibers can impart considerable improvement in mechanical strength, modulus of elasticity, and impact resistance of GCs. Furthermore, the introduction of polyethylene fibers has been shown to induce complex cracking behaviors, thereby contributing to the strain-hardening capability of geopolymer matrices. The integration of nanomaterials into GCs has emerged as a powerful strategy for achieving substantial enhancements in mechanical performance. Optimal nanomaterial dosages, typically around 2%, have been identified, with the specific surface area of nanoparticles proving to be a crucial determinant of the resulting mechanical properties. Notably, nano-silica has exhibited pronounced macro-scale reinforcement effects, whereas nano-titanium has displayed the potential to significantly enhance gel micromechanical characteristics. Additionally, synergistic combinations of nanomaterials and fiber reinforcements have led to the development of novel and distinctive mechanical properties within GCs. The synthesis of these findings underscores current best practices, highlights areas requiring further investigation, and emphasizes the need for concerted research efforts to advance the knowledge and implementation of sustainable geopolymers. This review offers a comprehensive analysis of the effects of fiber reinforcements and nanomaterials on geopolymer composites, providing valuable insights for researchers and practitioners.
AtıfScopus43WoS37
İncele - MakaleAçık Erişim2021Scopus SJRQ1Investigation of mechanical properties of high-performance hybrid fiber concretes adding nanomaterials using with coarse aggregate
Öksüzer, Nurullah; Anil, Özgür; Aldemir, Alper; Şahmaran, Mustafa
High-performance hybrid fiber cement composites have more ductility and higher strength than traditional concrete. This is because crack development is limited due to multiple small cracks are formed instead of a single large crack as the fibers enter the matrix. It is customary to produce these concrete composites with fine aggregates. In this study, concrete composites with coarse aggregates were strived to be produced to gain some feasibility. To this end, different mixtures composed of different aggregate/binder ratios and different fly ash/binder ratios were designed. In order to compare the effectiveness of the combination of different fibers were utilized in these mixtures. The volumetric ratios of fibers (excluding reference samples) were kept constant at a value of 2%. For each mixture, four-point bending and compressive tests were performed. The increase in the aggregate ratio was observed to cause a more ductile flexural behavior in mixtures composed of PVA and steel fibers. In contrast, the ductility was reduced in mixtures with Nylon-mono and steel fibers. In addition, the ductility values were enhanced with the increase in FA/PC ratio. In addition, the possibility to use the cheaper Nylon-mono fibers in hybrid fiber mixtures was proved with optimization of aggregate-binder (A/B) and FA/PC ratios, enabling more feasible high-performance concrete mixtures.
AtıfScopus12WoS9OpenAlex13İncele