Alümina aerojellerin fiziksel özellikleri üzerine yaşlandırma ve kurutma süresinin etkisi

Authors : Dilek CANTÜRK ÖZ, Beytullah ÖZ, Nihan KAYA

Pages : 198-211

Doi:10.25092/baunfbed.348344

View : 10 | Download : 17

Publication Date : 2018-07-17

Article Type : Research Paper

Abstract :Düşük yoğunluğa, yüksek gözenekliliğe ve çok iyi yalıtım kabiliyetine sahip olan aerojeller son yıllarda giderek önem kazanmış ve birçok alanda kullanım yeri bulmuştur. Dayanıklı ve çevre dostu malzemeler olmaları sebebiyle günümüzde yapılan çalışmalar aerojeller üzerine yoğunlaşmış olup, özellikle gözenek yapıları ve yüzey alanlarının geliştirilebilmesi için etkili yollar araştırılmaktadır. Bu çalışmada, oldukça viskoz alüminyum tri-sek-bütoksitin kontrollü hidrolizi ve sol-jel yöntemi ile hazırlanan alümina aerojellerin aseton banyosunda yaşlandırılma ve süper kritik şartlarda kurutma sürelerinin, jelin yapısal ve fiziksel özelliklerine etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Hazırlanan aerojeller, metanol banyosunda en az 24 saat dinlendirildikten sonra 7 gün ve 30 gün olmak üzere iki farklı zaman periyodunda aseton banyosunda yaşlandırılmış ve bu süre içerisinde aseton banyosu en az dört kez değiştirilmiştir. Elde edilen alümina aerojeller süper kritik koşullarda 2 saat ve 4 saat boyunca farklı sürelerde kurutulmuştur. Bu işlem için süper kritik CO 2 sıcaklığı 45 o C ve basıncı 100 bar’dır. Aseton banyosundaki yaşlandırma süresi ve kurutma süresi değiştirilerek gerçekleştirilen sistematik çalışma ile farklı koşullarda hazırlanan aerojellerin karakterizasyonu, FT-IR, SEM ve çok noktalı BET analizleri ile gerçekleştirilmiştir . Deneysel sonuçlar göstermektedir ki, gerek yaşlandırma süresi gerekse kurutma süresi arttıkça, numunelerin yoğunluğu azalmıştır. Kurutma süresinden ziyade yaşlandırma süresinin yüzey alanının artmasında daha etkili olması sonucu en yüksek yüzey alanı değeri 30 gün yaşlandırma işlemi sonucu 825,614 m 2 /g olarak bulunmuştur. Yüzey alanının artmasıyla birlikte gözenek boyut ve dağılımında da iyileşmeler meydana gelmiştir. Farklı yaşlandırma ve kurutma şartlarında elde edilen ürünün kimyasal yapısında herhangi bir değişim olmamıştır.
Keywords : Alümina aerojel, süper kritik kurutma, sol jel metodu