NANO KARBON YAPILAR VE KULLANIM ALANLARI: DERLEME

Abstract

Karbon, carbine, fulleren, nanotüpler, non-grafit karbon, grafit ve elmas olmak üzere beş allotropik modifikasyonda bulunur. Karbonun çeşitli allotroplarının keşfedilmesinden sonra karbon, bilim dünyasında büyük bir ilgi uyandırdı. Karbon esaslı nano malzemeler, yüksek mukavemet, korozyona karşı mükemmel direnç, olağanüstü elektriksel ve termal iletkenlik, kararlılık gibi benzeri görülmemiş fiziksel ve kimyasal özellikler gösterirler. Farklı türlerde bulunan karbon esaslı malzemeler farklı alanlarda farklı amaçlar için kullanılmaktadır. En yaygın kullanılan karbon esaslı malzemeler aktif karbon, CNTs türleri, karbon siyahı, karbon fiber, grafit, pirolitik karbon siyahı, fuller, grafen gibi malzemelerdir. Son zamanlarda karbon köpük ve karbon küre gibi malzemeler de üretilmiştir. Genel olarak karbonlu malzemelerin üretim yöntemleri zor ve karmaşıktır, ayrıca yüksek miktarda enerji gerekmektedir. Piroliz, karbonizasyon, kimyasal buhar biriktirme (CVD), aktivasyon, fırın prosesi gibi yöntemler karbon yapılı malzemelerin üretiminde kullanılmaktadır. Nano karbon yapılar güneş hücreleri, hidrojen gazı depolama, metallerin güçlendirilmesi/sertleştirilmesi, optik uygulamaları, sensörler, moleküler dalgalar, tıbbi uygulamalar, ısı enerji depolama, su arıtım prosesleri, kompozit malzeme üretimi, yakıt pili, günlük kullanım pil elektrotları, ilaç, boya, lastik, uzay, havacılık, otomotiv (özellikle motor parçaları) sektörleri gibi pek çok alanda kendine yer bulmuştur. Dahası karbon esaslı malzemelerin kullanım alanları mükemmel özelliklerinden dolayı her geçen gün artmaya devam etmektedir. Karbon kaynağı hammaddesi ithal eden ülkemiz için nano karbon yapıların üretimi ve geliştirilmesi ayrı bir önem arz etmektedir.

It is available in five allotropic modifications: carbon, carbine, fulleren, nanotubes, nongraphite carbon, graphite and diamond. After the discovery of various allotropes of carbon, carbon aroused great interest in the world of science. Carbon-based nano materials exhibit unprecedented physical and chemical properties such as high strength, excellent corrosion resistance, outstanding electrical and thermal conductivity, and stability. Carbon-based materials in different types are used for different purposes in different areas. The most commonly used carbon-based materials are activated carbon, CNTs types, carbon black, carbon fiber, graphite, pyrolytic carbon black, fuller, graphene. Recently, materials such as carbon foam and carbon sphere have also been produced. In general, the production methods of carbon materials are difficult and complex, and a high amount of energy is required. Methods such as pyrolysis, carbonization, chemical vapor deposition (CVD), activation, and furnace process are used in the production of carbon structures. Solar cells, hydrogen gas storage, strengthening / hardening of metals, optical applications, sensors, molecular waves, medical applications, heat energy storage, water treatment processes, composite material production, fuel cell, daily use battery electrodes, medicine, paint, tire, space In many fields such as the aviation, automotive (especially engine parts) sectors, nano carbon structures have found their place. Moreover, the usage areas of carbon based materials continue to increase day by day due to their excellent properties. Production and development of nano carbon structures are of special importance for our country, which imports raw materials of carbon source.