Azot içerikli karbon nanopartikül üretimleri için kolay uygulanabilir bir yöntem önerisi: yoğun ortam plazması ve üretime etki eden faktörlerin istatistiksel analizi

Gerçekleştirilen tez kapsamında sınırlı sayıda araştırmacının üzerinde çalıştığı sıvı fazda yoğun ortam plazma teknolojisi (dense medium plasma) (SFYP) ile yapılan üretim prosesine etki eden işlem faktörleri(parametreleri) belirlenmiş olup, literatürde SFYP yöntemi ile çalışması bulunmayan azot içerikli karbon bazlı nanopartikül üretimleri yapılmıştır. Nanopartiküllerin büyüklüğüne göre kazandıkları özellikleri değişmektedir ve kullanılacağı uygulama alanına göre bu boyutlar değişim gösterdiğinden uygulama alanına göre seviyelerde seçim yapılabilmesi önemlidir. SFYP teknolojisi kullanılarak oluşturulan üretim prosesine etki eden bu faktörlerin nanopartiküllerin kritik kalite özelliği olan nanopartikül boyutu üzerine etkisi, istatistiksel deney tasarımı kullanılarak incelenmiştir. Tez çalışmasında, istatistiksel analizler deney tasarımı metotlarından tam faktöriyel deney tasarımı kullanılarak yapılmıştır. Faktör değerlerinin analiz edilmesi için dört faktör, her faktör için iki seviye belirlenmiş, 24 tam faktöriyel deney tasarımı yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Kontrollü nanopartikül boyutunda üretimi sağlamak için bu üretimi etkileyebilecek dört faktör olarak süre, elektrotlar arası mesafe, akış hızı ve amin seçilmiştir. Faktörlerin alt ve üst seviyeleri süre 45 saniye (sn)- 90 sn, elektrotlar arası mesafe 2 milimetre (mm)- 5mm, akış hızı 3 litre/ dakika(l/dk)- 6 l/dk, amin ise 0,5 mililitre (mL)- 2 olarak belirlenmiştir. Nanopartiküllerin morfolojik ve yüzey analizinin yapılması amacıyla taramalı elektron mikroskopisi analizinden, elementsel analizinin yapılabilmesi için enerji dağılım spektrometresinden (EDX) ve kimyasal analiz için elektron spektroskopisiden (ESCA) yararlanılmıştır. Nanopartikül boyutları Image J programı ile piksel olarak ölçülmüş bu piksel ölçüm uzunluğu nano değerine çevrilmiş, boyut dağılımı bu değerlerden elde edilmiş ve Minitab 19 programında istatistiksel analiz ile incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda süre, elektrotlar arası mesafe, akış hızı ve amin ana faktörleri anlamlı çıkmış, ikili ve üçlü etkileşimlerde anlamlılık olmasının yanında bazı etkileşimler arasında anlamsızlıklar olduğu gözlemlenmiştir. Faktörler arasındaki dörtlü etkileşimin ise anlamsız olduğu sonucuna varılmıştır.