Nano Ölçekte Grafen Ve Grafen Benzeri Yapıların Mekanik Ve Isıl Özelliklerinin Moleküler Dinamik Simülasyonu Yöntemi İle Tespiti

Abstract

Bu proje, grafen ve grafen benzeri C3N4-B ve BnCn yapıların MD simülasyon metodu ile, literatüre katkı niteliginde olacak durumlar için, mekanik ve ısıl özelliklerin ele alınacagı iki ana kısımdan olusmaktadır. Öncelikle, SW kusuru içerisindeki farklı bölgelere B atomu katkılandırmanın mekanik ve ısıl özellikler üzerine etkisi arastırılmıstır. Farklı konsantrasyonlarda SW kusuru içerisindeki dört ayrı bölgede yapılan B atomu katkılandırılmaları içerisinde, SW kusurunun merkez bölgesinde gerçeklestirilen katkılandırmanın kenar bölgelere göre daha yüksek elastisite modülü, çekme dayanımı ve kopma gerinimi degerleri sergiledigi görüldü. Daha sonra B atomu katkılandırılacak grafen benzeri C3N4 yapısının mekanik ve ısıl özellikleri incelenmistir. Malzemenin foto-katalitik performansını artırmasından dolayı bu yapının incelenmesi oldukça önemlidir. B atomu katkılandırması iki farklı yöntem ile gerçeklestirilmistir. Ilk durumda, B atomu katkılandırması 5 farklı (N1, C1, N2, C2 ve N3) bölgede gerçeklestirilmistir. B-g-C3N4 yapısında C2 bölgesinde gerçeklestirilen katkılandırma mekanik ve ısıl olarak en iyi degerleri verirken N3 bölgesindeki katkılandırma en kötü degerleri vermektedir. Ikinci durumda, g-C3N4 yapısına B atomu katkılandırması üçgen seklindeki atom boslugu kısmına 3 farklı (B1, B2 ve B3) bölgede eklenmistir. Bu bölgelerde katkılandırma ile B-g-C3N4?ün mekanik özellikleri iyilesirken, ısıl özelliklerinde ise az bir degisim gözlemlenmistir. Son olarak, farklı konfigürasyonlardaki grafen benzeri CnBn (C2B, C3B ve C3B4) yapıların mekanik ve ısıl özellikleri incelenmistir. MD simülasyonlarının sonuçları, grafen benzeri C2B, C3B ve C3B4 yapılarının, grafen gibi yüksek mekanik ve ısıl özelliklere sahip oldugunu göstermistir. Sonuç olarak, bu proje endüstriyel uygulamalarda (süper kapasitörler, moleküler sensörler, yakıt hücreleri vb.) bu yapıları kullanacak arastırmacılar için iyi bir çıktı olacaktır.