Freeze-drying İşlemi ile Kenevir Lifinden Silika ve Karbon Aerojellerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Bu çalışmada selüloz esaslı silika karbon aerojelin sol-jel yöntemi ile sentezlenmesi ve karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Samsun ili Vezir Köprü'de Ekim-2018 hasadı sırasında toplanmış ve elle soyulmuş kenevir lifleri selüloz kaynağı olarak kullanılmıştır. Ham selüloz içeren kenevir lifi, mekanik olarak selüloz hamuru haline getirildi. Daha sonra Silika aerojel (SA) numunesi Sol-gel yöntemi ve ardından dondurularak kurutma işlemi ile sentezlendi. Son olarak, sentezlenen SA numunesi, selüloz esaslı karbon aerojel (SCA) elde etmek için 500 ° C'de 2 saat boyunca 120 ml / dakika azot akışı altında 5 oC / dakika ısıtma hızında bir tüp fırınında tutuldu. Sentezlenmiş örnekler; Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM), Enerji dağılım spektrometresi (EDS), Yüzey analizi ölçümü (BET), Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (F-TIR), X ışını kırınım yöntemi (XRD) ve elektriksel iletkenlik analizleri yapıldı. Elektriksel iletkenlik analizi sonucunda silika aerojellerin elektrik dirençleri çok yüksek bulunmuştur. Sentezlenen numunelerin bir izolatör olarak kullanılabileceği yorumlandı.

Synthesis and Characterization of Silica and Carbon Aerogels from Hemp Fiber via freeze-drying Process

In this study, it was aimed to synthesize and characterize cellulose based silica carbon aerogel by solgel method. Pooled and hand-peeled hemp fibers were used as the source of cellulose at the time ofOctober-2018 harvest in Vezir Köprü, Samsun province. Hemp fiber containing crude cellulose wasmechanically made into cellulose pulp. Then, Silica aerogel (SA) sample was synthesized by Sol-gelmethod and subsequent freeze-drying process. Finally, the synthesized SA sample was kept in a tubeoven at a heating rate of 5 oC/min under a nitrogen flow of 120 ml/min for 2 hours at 500 oC to obtaincellulose-based carbon aerogel (SCA). Synthesized samples; Scanning Electron Microscopy (SEM),Energy dispersive spectrometer (EDS), Surface analysis measurement (BET), Fourier transform infraredspectroscopy (FTIR), X-ray diffraction method (XRD) and electrical conductivity analyzes wereperformed. As a result of electrical conductivity analysis, the electrical resistances of the silica aerojelswas found to be very high. It was interpreted that the synthesized samples could be used as an insulator.

___

  • Cervin N.T., Aulin C., Larsson P.T., Wågberg L., 2012. Ultra porous nanocellulose aerogels as separation medium for mixtures of oil/water liquids. Cellulose, 19, 401– 410.
  • Ciftci D., Ubeyitogullari A., Huerta R.R., Ciftci O.N., Flores R.A., Saldaña M.D.A., 2017. Lupin hull cellulose nanofiber aerogel preparation by supercritical CO2 and freeze drying. The Journal of Supercritical Fluids, 127, 137–145.
  • Fu J., Wang S., He C., Lu Z., Huang J., 2016. Facilitated fabrication of high strength silica aerogels using cellulose nanofibrils as scaffold. Carbohydrate Polymers, 147, 89-96.
  • Hajizadeh A., Bahramian A.R., Seifi A, Naseri I., 2015. Effect of initial sol concentration on the microstructure and morphology of carbon aerogels. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 73, 220– 226.
  • He S., Yang H., Chen X., 2017. Facile synthesis of highly porous silica aerogel granules and its burning behavior under radiation. Journal of SolGel Science and Technology 82, 407–416.
  • Lang Huang, 30th May, 2012. Feasibility Study of Using Silica Aerogel as Insulation for Buildings, Master of Science Thesis, KTH School of Industrial Engineering and Management Energy Technology, Stockholm, 92.
  • Nguyen S.T., Feng J., Le N.T., Le Ai.T.T., Hoang N., Tan V.B.C., Duong H.M., 2013. Cellulose Aerogel from Paper Waste for Crude Oil Spill Cleaning. Industrial & Engineering Chemistry Research, 52, 18386−18391.
  • Neugebauer A., Chen K., Tang A., Allgeier A., Glicksman L.R., Gibson LJ., 2014. Thermal conductivity and characterization of compacted, granular silica aerogel. Energy and Buildings, 79, 47–57.
  • Pircher N., Fischhuber D., Carbajal L., Strauß C., Nedelec J.M., Kasper C., Rosenau T., Liebner F., 2015. Preparation and Reinforcement of Dual‐Porous Biocompatible Cellulose Scaffolds for Tissue Engineering. Macromolecular Materials and Engineering, 300, 911–924.
  • Shafi S., Navik R., Ding X., Zhao Y., 2019. Improved heat insulation and mechanical properties of silica aerogel/glass fiber composite by impregnating silica gel. Journal of Non-Crystalline Solids, 503–504, 78-83.
  • Wang X., Zhang Y., Jiang H., Song Y., Zhou Z., Zhao H., 2016. Fabrication and characterization of nanocellulose aerogels viasupercritical CO2 drying technology. Materials Letters, 183, 179-182.
  • Yuan D., Zhang T., Guo S., Qıun F., Yang D., Ou Z., 2018. Geri Dönüşümlü Biyokütle Carbon, Kimya Mühendisliği Dergisi, 351, 622-630.
  • Zhang F., Meng Y., Gu Do., Yan Y., Chengzhong Yu., Tu B., Zhao D., 2005. A Facile Aqueous Route to Synthesize Highly Ordered Mesoporous Polymers and Carbon Frameworks with Ia3̄d Bicontinuous Cubic Structure. Journal of the American Chemical Society, 127, 13508- 13509.
  • Zhang T., Yuan D., Guo Q., Qiu F., Yang D., Ou Z., 2019. Preparation of a renewable biomass carbon aerogel reinforced with sisal for oil spillage clean-up: Inspired by green leaves to green Tofu. Food and Bioproducts Processing, 114, 154–162.
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Üst Ekstremite Dış İskelet Robot İçin Giyilebilir Kablosuz MIMU Sensörler Vasıtası İle İnsan Robot Etkileşim Ağı Tasarımı

Oğuz YAKUT, Beyda TAŞAR, Sait MÜFTÜ, Şakir Furkan YÖNDEM, Hakan DURMUŞ

Kültürel Mirasın Etkileşimli Keşfi İçin Mobil Artırılmış Gerçeklik ve Web Tabanlı Görselleştirme Teknolojilerinin Kullanılması: Sfenks Heykeli Örneği

Murat UYSAL, Ahmet USLU

Perakende Market Lokasyonları için CBS Tabanlı Çok Kriterli AHP Yöntemi ile Optimal Yer Seçimi Analizi: İstanbul Örneği

Bahadır AKTUĞ, Gizem EREN, Hasan Can BEYHAN

Perikardial Sıvıdan İzole Edilen Hücrelere Fibroblast Büyüme Faktörü (FGF-2) Etkisinin Analizi

Ayhan DÜZLER, Fatma LATİFOĞLU, Dilek SÖNMEZER, Güler TOPRAK

Skew Hurwitz Polinom Halkası Terslenebilir Olan Halkalar ve Genişlemeleri

Fatma KAYNARCA

Eisenia hortensis Sölomositlerinde Bentazone ve Chloridazon Herbisitlerinin Genotoksisitesinin Değerlendirilmesi

Sevgi ULUKÜTÜK, İbrahim Hakkı CİĞERCİ

İstatistiksel Epi-Yakınsaklık ile İlgili Temel Özellikler

Şükrü TORTOP

Freeze-drying İşlemi ile Kenevir Lifinden Silika ve Karbon Aerojellerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Alime ÇITAK

Elektronik Diferansiyel İçin Farklı Viraj Çaplarındaki Sürtünme Katsayısının Tekerlek Hızlarına Etkisi

İbrahim YAVUZ, Ali ÖZEK

Nano Boyutlu Kalsit ve Uçucu Külün, Harçların Hidratasyonu ve Mikroyapısal Özellikleri Üzerindeki Kombine Etkileri

Serhat DEMİRHAN