Max fazdan mxene toz eldesi ve polimere takviye edilmesi ile üretilen malzemelerin triboelektrik özelliklerinin incelenmesi

Gün geçtikçe, insanoğlu kaynakların hızla tüketmekte olduğunun ve çevre kirliliğinin tehlikesinin farkına daha fazla varmaktadır. Bu nedenle, kaynakların daha verimli kullanımı ve çevreye en az zarar veren malzeme ve/veya yöntemlerin tercihi ile ilgili önemli çalışmalar yapılmaktadır. Ulaşılan güç yoğunlukları göz önüne alındığında, hibrit yenilenebilir enerji yapıları, enerji üretimi ve elektronik cihazların çalıştırılması için iyi adaylar olarak kabul edilebilir. Triboelektrik kavramı, yüksüz yani nötr olan malzemelerin birbirleri ile kısa süreli temasları sayesinde aralarında meydana gelen elektron alış-verişi neticesinde ortaya çıkan bir olaydır. Triboelektrik etki mekanizmalarının belirlenmesinden bu yana bir taraftan bu etkiye sahip malzemeler araştırılırken diğer taraftan triboelektrik olarak üretilecek olan enerjinin artırılması yönünde çalışmalar sürdürülmektedir. Buradan yola çıkarak, bu çalışmada üretilen MXene tozlarının katkılandırıldığı polimerin tribolojik özellikleri üzerine incelemeler yapılmış ve oluşan farklılıklar tartışılmıştır. Çalışmada kullanılan MXene, dağlama işlemi ile MAX faz malzemesinden üretilmiştir. Bu amaçla, hammadde olarak kullanılan MAX fazı Ti3SiC2 formundadır. MAX fazı çalışma içerisinde 4 ayrı asit ile kimyasal aşındırma işlemine maruz bırakılmıştır. Bu asitler hidroflorik asit (HF), hdiroklorik asit (HCl), sülfirik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) olacak şekildedir. MAX fazı aşındırma işlemi 3 ayrı süre ve 3 ayrı molaritede gerçekleştirilmiştir. 3-5-7 molar asit ile 12-48-96 saat liç işlemi gerçekleştirilmiştir. Toplamda 36 ayrı reçetede olası faz değişikliği incelenmiştir. Aşındırma işleminden sonra pH değeri '6' oluncaya dek santrifüj işlemi uygulanan karışım kullanıma hazır hale getirilmiştir. MXene tozları XRD altında karakterize edilmiş ve partikül boyutları bir Zetasizer aracılığıyla belirlenmiştir. MXene tozu polimer çözeltisine eklenmiştir ve bir manyetik karıştırıcı ile karıştırılmıştır. Çözelti, bir film oluşturmak üzere petri kabına dökülmüştür. Film oluşumu için solvent döküm tekniği kullanılmıştır. Üretilen filmlerin voltaj oluşumları osiloskop altında test edilmiştir.