Metal destekli bor nitrür nanopartiküllerin sentezi ve karakterizasyonu

Nanobilim ve nanoteknolojide son yıllarda yaşanan gelişmeler, nano ölçekli yapıların güçlendirilmiş mekanik, termal ve elektriksel özellikleri nedeniyle elektronik, farmasötik, biyomedikal, çevre, tıp ve enerji depolama gibi çeşitli alanlarda birçok uygulamada kullanılmasını sağlamıştır. Bor nitrür nanoyapılar bunlara iyi bir örnektir. Bu çalışmada, amonyak gazının borik asit ve üre karışımı ile reaksiyonundan bor nitrür ve mangan destekli bor nitrür nanoyapılar başarıyla sentezlendi. Sentezlenen nano yapılı malzemelerin fiziksel ve yapısal özellikleri Enerji Dağılımı X-Işını Spektroskopisi (EDX), Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile belirlendi. Deneyler borik asit ve ürenin manyetik karıştırıcıda karıştırıldıktan sonra azot kaynağı olarak amonyak katıldıktan sonra bir hidrotermal reaksiyon sistemi (Fytronix, FYHT-8000) ile 200 °C'de 24 saat süreyle gerçekleştirildi ve bor nitrür (h-BN) nano yapılar elde edildi. Mangan destekli bor nitrür (h-BN-Mn) nano yapılar ise literatürde belirtilen yöntemde bazı modifikasyonlar yapılarak bor nitrürün sonike edilmesinden sonra mangan içeren çözeltinin eklenerek ultrasonik banyoda karıştırılmasından sonra sodyum bor hidrür ile indirgenmesinden elde edildi. FTIR sonuçları bor nitrür ile mangan destekli bor nitrürün varlığını ve borun nitrojene atomik oranının bor ve nitrojen arasındaki kimyasal stokiyometrik ilişki ile uyumlu olduğunu gösterdi. Ayrıca SEM ve EDX sonuçlarına göre h-BN ve h-BN-Mn nanoyapıların literatür ile uyumlu olduğunu göstermektedir. Sentezlenen h-BN-Mn nanoyapılar başta enerji depolama olmak üzere birçok uygulamalarda nanomateryal olarak kullanılabilir. Bu çalışmada hidrojen enerjisi depolama üzerine çalışma yürüttük. Çağımızda hızla tükenen fosil yakıtlar nedeniyle, temiz ve sürdürülebilir enerji türlerine gereksinim duyulmaktadır. Hidrojen enerjisi ile ilgili dünya ve Türkiye’de yapılan birçok çalışma mevcuttur ama depolama ile ilgili yeterli bir gelişim söz konusu değildir. Nano ölçekte depolama için en uygun görünen bor nitrür nanopartikülleri bizi bu çalışmaya sevk etmektedir.