Geopolimerlerden mekanokimyasal aktivasyon ile silisyum karbür tip nano parçacıkların üretilebilirliğinin araştırılması

Abstract

Mekanokimyasal olarak 6, 12, 24, 48 saat süreyle aktive edilen ve M= (Na+ veya K+) olmak üzere, sodyum veya potasyum alkali metal içeren (M2OoAl2O3o4.5SiO2o12H2O+18C) geopolimer karbon kompozisyonlarının karbotermal reaksiyonu ile silisyum karbür (SiC) tip nanoparçacıklar elde edilmiştir. Aktivasyon süresi ve alkali şartlara bağlı olarak elde edilen SiC, faz analizi, parçacık boyutu ve şekli ve nanoyapı açısından XRD, rietveld arıtımı, SEM ve TEMSAD analizleri ile karakterize edilmiştir. Sonuçlar, sodyum geopolimerde mekanokimyasal aktivasyon süresinin artışı ile beraber 24 saate kadar SiC miktarının arttığını ve 48 saatte azaldığını, potasyum geopolimer durumunda ise süre artışına bağlı olarak genelde hızlı bir azalma olduğunu göstermiştir. Yüksek saflıkta SiC eldesi kritik 24 saat sodyum geopolimerde, ~% 98.4 oranında gerçekleşmiştir. Mikro yapı ise çoğunlukla kristalize olmuş, 50-200 nm çapında ve uzunlukları 2-10 µm arasında değişen nano fiber, geri kalanı ise küresel nano-parçacıklar ve çok az amorf camsı fazdan oluşmaktadır

Silicon carbide (SiC) type nano-particles were obtained by carbothermal reaction of geopolymer carbon compositions (M2OoAl2O3o4.5SiO2o12H2O+18C), where M is (Na + or K+), containing sodium or potassium alkali metal after being mechanochemically activated for 6, 12, 24, 48 hours. The SiC obtained in accordance with the activation duration and the alkaline conditions was characterized by XRD, Rietveld treatment, SEM and TEM-SAD analyses in terms of phase analysis, particle size and shape and nanostructure. The results showed that SiC yield increased with increasing the mechanochemical activation duration up to 24 h and decreased for 48 h in the case of NaGP, as in the case of KGP, SiC yield generally decreased depended on increasing the mechanochemical activation duration. SiC at high purity of ~% 98.4 occurred at critical 24 h in NaGP sample. In this sample, microstructure mainly consisted of crystallized nano-fiber having in the range of 20-100 nm in diameters and 2-10 µm in lengths, and the rest was globular nanoparticles and little glassy phase