Grafen, Bakırı Korozyondan Nasıl Korur

Güney Kore’deki bilim adamları, grafenin bakır metalin ileri korozyonunu yavaşlatmak için bakır oksit ile hibrit bir tabaka oluşturduğunu gösterdiler.

AsianScientist (28 Şubat 2020) – ACS Nano dergisinde yayınlanan bir çalışmada , Güney Kore’deki bir araştırma grubu grafenin bakırın korozyona karşı korunmasında kullanılabileceğini buldu.

Bakır insan teknolojisi için gerekli olmuştur ve kablolama gerektiren neredeyse tüm elektronik cihazlarda kullanılır. Bununla birlikte, bakır yüzeyi, ortam koşulları altında bile zamanla oksitlenir ve sonuçta korozyona yol açar.

Metal yüzeyleri korozyondan korumanın bir yolu, onları hava ile etkileşime girmeyen malzemelerle kaplamaktır. Grafen, anti-korozif kaplamalar için bir aday olarak kapsamlı bir şekilde incelenmiştir, ancak grafenin koruyucu etkisinin kısa ömürlü olduğu, 24 saatten az olduğu düşünülmektedir. Aslında, bazı çalışmalar ilk koruyucu dönemden sonra grafenin bakır korozyon oranını arttırdığını göstermektedir.

Bakırda görülen grafenin kendine özgü doğasına ışık tutmak için Güney Kore Chung-Ang Üniversitesi’nde Profesör Son Hyungbin liderliğindeki bir araştırma ekibi, bakır bir substrat üzerinde grafen adaları üzerinde çalıştı ve metal korozyon örneklerini analiz etti.

Araştırmacılar, Raman spektroskopisi, taramalı elektron mikroskopisi ve beyaz ışık interferometrisi gibi teknikleri kullanarak 30 günlük bir süre boyunca grafen kaplı bakır korozyonunun ayrıntılı bir gözlemini gerçekleştirdiler.

İlk olarak, ekip, bakır oksit (Cu2O) oluşumu ile sonuçlanan, grafin-kaplanmış bakır levha kenarlarında gelişen korozyon tespit etti. Aynı zamanda, su buharının ayrılması, grafen kaplama üzerinde meydana geldi ve oksidasyon işlemi için oksijen sağladı.

Grafenin ortamdaki su buharı üzerindeki etkisi nedeniyle, bakır substratın korunan kısmı korunmasız kısımdan daha fazla korozyona uğramıştır. Zaman içinde, grafen tabakanın altında Cu2O oluşumu bir melez-benzeri yapı oluşturarak, gerilimi dağıtır.

Ancak, çevre koşullarına 13 gün maruz kaldıktan sonra ekip yeni bir şey keşfetti. Grafen ve Cu2O melez katmanın oluştuğu yerde aşınmanın belirgin bir şekilde yavaşladığını gözlemlediler. Bu arada, korunmayan bakır, grafen kalkanın altındaki korozyondan çok daha derine nüfuz edene kadar, tutarlı bir oranda korozyona devam etti.

Bu bulgular, grafenin aslında daha önceki çalışmaların sonuçlarından farklı olarak bakırı derin, delici oksidasyondan koruduğunu göstermektedir.

“Neredeyse on yıldır, grafenin anti-korozif özellikleri tartışmalıdır, birçok çalışma grafenin bakırın oksidasyonunu hızlandırdığını ve korozyona neden olduğunu göstermektedir” dedi.

“İlk kez gösterilmiştir ki uzun bir sürede oluşan grafin-Cu2O hibrid yapısı çıplak bakır ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde uzun vadede bakır oksidasyonu yavaşlatır.”

Kaynak: asianscientist.com

Author

1994 yılında Çorum’da doğdu. 2012 yılında Çorum Anadolu Öğretmen Lisesi’nden mezun oldu ve aynı sene Hacettepe Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümünü kazandı. İngilizce hazırlıktan muaf olarak lisans eğitimine başladı. 2015-2016 eğitim döneminde Erasmus+ programıyla gittiği Almanya RWTH Aachen Üniversitesi’nde bir sene eğitim gördü. 2017 yılında Türk Henkel Kimya'da staj yaptı. Tenis, dans, seyahat, çizim, müzik gibi ilgi alanlarına sahip. Şubat 2017’de İnovatif Kimya Dergisi çeviri ekibine katıldı.