22245

سنتز گرافن و بررسي اثر افزودن آن بر ريزساختار و خواص آبگريزي كامپوزيت آلومينا-گرافن

كارشناسي ارشد

سراميك

1398/11/29

دكتر حسين سرپولكي - دكتر سيد محمد ميركاظمي

مواد و متالورژي

ويژگي هاي شگفت انگيز گرافن، زمينه ساخت انواع كامپوزيت هاي حاوي گرافن را فراهم كرده است. با توجه به ماهيت آبگريزي گرافن، چالش پيش روي سنتز، پراكنده سازي همگن و يكنواخت گرافن دو لايه در زمينه آلومينايي بوده است. در اين پژوهش تلاش شده است تا سنتز كامپوزيت آلومينا-گرافن بررسي شود. بدين منظور ابتدا به روش تورق در محلول آبي گرافن سنتز شد. سپس با استفاده از آلومينيم سك بوتوكسايد، روش سل ژل و كلسيناسيون تحت اتمسفر آرگون در دماي ℃900 پودر كامپوزيتي آلومينا-گرافن تهيه شد؛ سه نمونه پودري حاوي 5/0، 1 و 2 درصد وزني گرافن و يك نمونه آلومينا جهت مقايسه با نمونه هاي پودري هم سنتز شد. سپس جهت بررسي ريزساختار و اثر حضور گرافن در ريزساختار آلومينا، نمونه ها با آناليز پراش اشعه ايكس، طيف سنجي تبديل فوريه، طيف سنجي رامان، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني و طيف سنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس مورد بررسي قرار گرفتند. جهت بررسي ويژگي ترشوندگي ناشي از حضور گرافن در نمونه ها، زاويه تماس قطره آب به صورت ساكن اندازه گيري شد. ورقه هاي گرافن تحت شرايط سنتز همچنان پايدار، در زمينه آلومينايي به صورت همگن در ميان آگلومره هاي آلومينا پراكنده شده بودند. با افزايش ميزان گرافن در زمينه، عيوب لبه اي در ساختار گرافن افزايش يافت و پودر كامپوزيتي آبگريزتر شد.

1399/04/31

The Survey of Adding Graphene Effect on The Microstructure and Hydrophobicity Properties of Alumina-Graphene Composite

2/17/2021 12:00:00 AM

Graphene fantastic properties have prepared synthesis of graphene composites. Graphene has a hydrophobic nature. So, the barrier of the synthesis is homogenous dispersion of bilayer graphene in alumina matrix. In this study has been tried to survey synthetization alumina-graphene composite. As a result sol gel had been utilized at 900℃ in Argon atmosphere to process powder samples include 0/5wt%, 1wt% and 2wt% graphene. A pure alumina sample had been synthesized in as same condition as them. Then X-ray Diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, Field Emission Scanning Electron Microscopy, Energy-dispersive X-ray spectroscopy, and Raman Spectroscopy had been employed to survey the effect of adding graphene on the microstructure. Also the static water Contact Angle (CA) was measured to examine the variation which probably induced because of graphene hydrophobicity. The graphene sheets were stable and disperse homogenous among agglomerated alumina in matrix. The more graphene in matrix, the more defects in graphene structure, and the more hydrophobic composite powder samples were found.