Contact electrification of some organic powders with fused aromatic ring structures

Yalıtkan yüzeylerde temas yoluyla oluşan statik yük birikiminin ve bunu izleyen yük boşalmasının mekanizması antik dönemlerden bu yana yeterince anlaşılamamıştır. Birçok endüstride ürünlerin üretim, taşıma ve kullanım süreçlerinde statik elektriklenmeden olumsuz etkilendiği için, bilim insanları yüklenme mekanizmalarını, yük transfer modlarını ve bunlara etki eden tüm faktörleri çözmeye çalışmaktadır. Ancak, malzemeleri temas esnasında elektron alma veya verme eğilimlerine göre nicelendirmek çoğu zaman güç olmaktadır. Bunun sonucu olarak, özellikle yalıtkan tozlarda çelişkili ve tekrarlanabilirliği düşük bulgular ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada amacımız, yalıtkan aromatik tozların triboelektriklenmesinde kimyasal yapının belirleyici bir faktör olup olmadığını daha kapsamlı bir bakış açısıyla ortaya koymaktır. Bu bağlamda, aromatik halkaların sayısı ve uzaysal düzenlenişlerindeki farklılıkların yüklenme davranışını nasıl etkilediğini inceledik. Ayrıca, fonksiyonel grupların (FG) tipi, sayısı ve konumunun da bu tozların triboelektriklenmesi üzerindeki etkisini araştırdık. Tozlar, çelik ve agat havanelleri kullanılarak agat havanda öğütülerek yüklenmiştir. Tozlarda gelişen elektrik potansiyeli elektrostatik voltmetre ile ölçülmüştür. Ölçümler sonucunda bazı tutarlı eğilimler gözlenmiştir: elektrostatik potansiyelin işareti ve büyüklüğü kaynaşmış aromatik halkaların sayısı ile ilişkili görünmektedir. Ayrıca, nitro veya karboksil fonksiyonel grubuna sahip bileşikler negatif yüklenirken, metil fonksiyonel grubu pozitif elektrostatik potansiyel birikimine yol açmıştır. Konumsal izomerler de farklı elektriklenme davranışları sergilemiştir. Parçacık morfolojisinin etkisi, tozların SEM ve XRD analizleri ile araştırılmıştır. Bu çalışma, toz yüklenmesinin fiziksel ve kimyasal temellerine ilişkin anlayışa katkıda bulunmaktadır. Son olarak, elde edilen bulgular endüstride toz yüklenmesi ve ilişkili sorunların önlenmesine yönelik bu temellere dayalı genel bir yaklaşım için bir ilk adım niteliğindedir.