Demir yüzeyinin kendiliğinden oluşan silan ve fosfonik asit yüzey filmleriyle modifikasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: KEZBAN AYKUT
Danışman: AYSEL YURT
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında, üç silan (hekzil triklorosilan, undesil triklorosilan ve hekzil silan) ve üç fosfonik asit türevlerinin (1-amino hekzil fosfonik asit, undesil fosfonik asit ve hekzil fosfonik asit) demir yüzeyinde kendiliğinden oluşan tek tabakalarının (SAM) hazırlanması, karakterizasyonu ve özellikleri elektrokimyasal kuartz kristal mikroterazi (EQCM), potansiyondinamik polarizasyon (PP), temas açısı (CA), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) yöntemleri ile araştırılmıştır. Elde edilen deneysel veriler silan ve fosfonik asit moleküllerinin pasifleştirilmiş demir yüzeyine kimyasal adsorpsiyonu ile hidrofobik ve koruyucu tabakalar oluşturduğunu göstermiştir. Modifiye edilmiş ve edilmemiş demir yüzeylerinin 0,1 M H2SO4 çözeltisindeki davranışları incelenmiş ve çalışılan tüm moleküllerin demir yüzeyinde koruyucu bir bariyer tabaka olarak davrandığı bulunmuştur. Daldırma süresinin artışı ile silan SAM'lerinin koruma etkinliği ve hidrofobik karakteri yükselirken; fosfonik asit SAM'lerinin korozyon direnci ve hidrofobik özelliği azalmıştır. Sonuç olarak, SAM'lerinin oluşumunda adsorplanan silan ve fosfonik asit miktarının ve özelliklerinin moleküler yapıya ve daldırma süresine bağlı olduğu bulunmuştur. Moleküllerin metal yüzeyinde adsorpsiyonu ile oluşan SAM'lerin özellikleri ve moleküler yapı arasındaki ilişkiyi açıklamak için Gaussian 09 programı ile kuantum kimyasal hesaplamalar yapılmıştır. Deneysel veriler ile korele edilen teorik hesaplama sonuçları, adsorpsiyonun kimyasal mekanizma üzerinden yürüdüğünü ve SAM oluşumunda Cl, N gibi heteroatomların varlığının ve alkil zinciri uzunluğunun etkili olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, SAM'lerin kalitesinin arttırabilmesi amacıyla hekzil amin (HA) molekülleri ilavesi ile karma SAM'ler hazırlanmıştır. Elde edilen veriler demir yüzeyinde HA moleküllerinin sadece hekzil fosfonik asit SAM yapısının hidrofobik karakterini ve asidik ortamda yüzeyi koruma derecesini yükselttiğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Demir, kendiliğinden oluşan tek tabaka, silan, fosfonik asit, EQCM, korozyon.