Sol-Jel Yöntemi ile Üretilen Silika Tabanlı Hidrofobik Aerojellerin Karakterizasyon Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

1930 yılından günümüze uzanan aerojeller; Guinness rekorlar kitabına giren en hafif ve katı malzeme olarak seçilmiştir. Yüksek ısıl absorbsiyon özelliği, çok iyi yalıtkanlık kabiliyeti, mezo gözenek yapısı mukavemetinin ve yüzey alanının yüksek olması gibi üstünlüklerinin birçok malzemeye alternatif kullanım avantajı ve birçok sektörde kullanım olanağı sunmaktadır. Bu çalışmada, sol-jel tekniği kullanılarak yüksek saflıkta silika tabanlı hidrofobik aerojel üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu doğrultuda, yapılan çalışmalarda aerojelin karekterizasyonu çeşitli yöntemlerle belirlenerek mikroyapıya olan etkileri incelenmiştir. Elde edilen aerojelin oldukça küçük tane boyutuna ve mezo gözenek yapısına sahip olduğu belirlenmiş ve yüksek seviyede hidrofobik özellik sağladığı tespit edilmiştir. Üretilmiş olan aerojel numuneleri çeşitli testlere tabi tutulmuş ve ilginç sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca üretilen silika aerojellerin sol-jel metodu ile sentezi, işlem basamakları ve kullanılan bileşikler (kullanılan bileşiklerin etkisi incelenmiştir olmalı) incelenmiştir. Yapılan çalışmalar kapsamında üretilmiş olan silika aerojel numunelerinin (kısaltmalardan önce yöntemin tam ismi yazılır. Örneğin Fourier Infrared Spektroskopisi-FTIR gibi) FITIR, BET, XRF ve XRD yöntemleri kullanılarak karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Optik ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak mikro yapı analizleri belirlenmiştir. Yapılan karekterizasyon ve mikro yapı analizleri sonucunda aerosilikajelin, 20-50 nm aralığında gözenek boyutuna sahip, temas açısı değerleri 160° - 170° aralığında ölçülmüştür. Yapılan boyut analizi testlerinde üretilen aerojel numunelerinin sırasıyla 1116.09 µm, 1553.14 µm, 1123.48 µm tane boyut değerlerine sahip olduğu tespit edilmiştir. Karekterizasyon çalışmalarının tanecik görüntülenmeleri (SEM analizleri) sonucunda ise sol jel yöntemi ile üretilmiş olan silika tabanlı aerojelin %97.90 saflıkta olduğu sonucuna ulaşılmıştır.