Geri Dön

Fonksiyonel nanoyapıların ve nanokompozit malzemelerin fotokimyasal yöntemle hazırlanması: Sensör özelliklerinin incelenmesi

Preparation of functional nanostructures and nanocomposite materials by photochemical method: İnvestigation of their sensor properties

  1. Tez No: 1002615
  2. Yazar: EYÜP METİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NERGİS ARSU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Fotokimya, Fotopolimerleşme, Gaz sensörü, Hibrit kompozit, Hidrojeller, Kimyasal sensör, Metal nanopartiküller, Nanokompozitler, Nanopartiküller, Polimer kompozitler, Photochemistry, Photopolymerization, Gas sersor, Hybrid composite, Hydrogels, Chemical sensor, Metal nanoparticles, Nanocomposites, Nanoparticles, Polymer composites
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, altın nanoparçacıklar (AuNP) ve AuNP–grafen oksit (AuNP@GO) nanoyapıları, HAuCl4 varlığında fenilbis(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfin oksit (BAPO) fotobaşlatıcısı kullanılarak sulu ortamda in situ fotokimyasal yöntemle başarıyla sentezlenmiştir. Sentez koşulları optimize edilerek, kararlı ve tekrarlanabilir nanoyapılar elde edilmiştir. Geliştirilen bu nanoyapılar, epinefrinin ve amonyağın sıvı fazda mikromolar (µM) ve nanomolar (nM) derişim aralıklarında tayini amacıyla kullanılmış ve özellikle düşük derişimlerde yüksek hassasiyet gösteren sensör sistemleri olarak potansiyelleri değerlendirilmiştir. Morfolojik, optik ve kimyasal karakterizasyonlar FE-SEM, DLS, UV-Vis spektroskopisi, floresans spektroskopisi ve FT-IR spektroskopisi teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Algılama sınırı (LOD) ve tayin sınırı (LOQ) değerleri, kesişimin standart hatası (SEkesişim) ve regresyonun standart hatası (Sy/x) gibi istatistiksel yaklaşımlar kullanılarak hesaplanmış ve sentezlenen nanoyapıların analitik performansları belirlenmiştir. Ayrıca, PVA/AAm/PEGDA esaslı yarı iç içe geçmiş polimer ağı (semi-IPN) yapısındaki hidrojeller ve AuNP içeren nanokompozit hidrojeller in situ fotokimyasal yöntemle hazırlanmıştır. Glutatyonun (GSH) varlığı ve yokluğunda altın türlerinin oluşumu incelenmiş, HAuCl4–GSH ve AuNP–GSH etkileşimleri değerlendirilmiştir. Hazırlanan hidrojellerin şişme davranışları ve makroskopik özellikleri incelenmiştir. Şişme ortamının kimyasal yapı üzerindeki etkisi, şişme öncesi ve sonrası FT-IR spektroskopisi ile analiz edilmiştir. Hazırlanan nanokompozit hidrojellerin ağır metal iyonlarına (Hg2+, Pb2+ ve Zn2+) karşı kolorimetrik sensör performansları değerlendirilmiştir. Son olarak, PEGMEA/PEGDA polimer matrisinde tungsten trioksit nanoparçacıkları (WO3NP) ve grafen oksit üzerinde WO3NP (WO3NP@GO) içeren nanokompozit ince filmler BAPO fotobaşlatıcısı varlığında in situ fotokimyasal yöntemle hazırlanmıştır. Nanokompozitlerin morfolojik ve elementel karakterizasyonları FE-SEM, EDS ve renk haritalı-EDS analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Nanokompozit ince filmlerin foto-kürleşme davranışları Foto-DSC analizi ile incelenmiştir. Formülasyonlar interdijital elektrotlar (IDE) üzerine kaplanmış; 1-pentanol, 2,3-bütandion, 3-metilbütanal ve sec-bütilamin gazlarına karşı, farklı bağıl nem koşulları altında sensör özellikleri incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, gold nanoparticles (AuNP) and AuNP–graphene oxide (AuNP@GO) nanostructures were successfully synthesized in an aqueous medium via in situ photochemical method in the presence of HAuCl4 using phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (BAPO) as the photoinitiator. Optimization of the synthesis parameters resulted in stable and reproducible nanostructures. These nanostructures were used for the determination of epinephrine and ammonia in the liquid phase within micromolar (µM) and nanomolar (nM) concentration ranges. Their potential as sensor systems, particularly at low concentrations with high sensitivity, was evaluated. Morphological, optical, and chemical characterizations were performed using FE-SEM, DLS, UV-Vis spectroscopy, fluorescence spectroscopy, and FT-IR spectroscopy techniques. The limit of detection (LOD) and the limit of quantification (LOQ) values were calculated using statistical approaches, namely, the standard error of the intercept (SEintercept) and the standard error of regression (Sy/x), and the analytical performances of the synthesized nanostructures were determined. In addition, PVA/AAm/PEGDA-based semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) hydrogels and AuNP-containing nanocomposite hydrogels were prepared via in situ photochemical method. The formation of gold species in the presence and absence of glutathione (GSH) was investigated, and HAuCl4–GSH and AuNP–GSH interactions were evaluated. The swelling behavior and macroscopic properties of the prepared hydrogels were examined. The effect of the swelling medium on the chemical structure was analyzed by FT-IR spectroscopy before and after swelling. The colorimetric sensor performances of the prepared nanocomposite hydrogels toward heavy metal ions (Hg2+, Pb2+, and Zn2+) were evaluated. In the final part of the thesis, nanocomposite thin films containing tungsten trioxide nanoparticles (WO3NP) and WO3NP on graphene oxide (WO3NP@GO) in a PEGMEA/PEGDA polymer matrix were prepared via in situ photochemical method in the presence of BAPO photoinitiator. The morphological and elemental characterizations of the nanocomposites were performed using FE-SEM, EDS, and Color-EDS analyses. The photo-curing behavior of the nanocomposite thin films was investigated using Photo-DSC. After coating the formulations onto interdigitated electrodes (IDE), the sensor properties were investigated under different relative humidity conditions toward 1-pentanol, 2,3-butanedione, 3-methylbutanal, and sec-butylamine gases.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    355662

    PVA/kopolimer-g-PLA/organik kil/AgNO3 nanokompozitlerinin ve nanoliflerinin sentezi, karakterizasyonu ve antibakteriyel özellikleri

    Synthesis, characterization and antibacterial acti̇vi̇ti̇es of PVA/copolymer-g-PLA/organoclay/AgNO3 nanocomposites and nanofibers

    NİLUFER NAGİZADE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAKİR RZAYEV

  2. Tez No

    709863

    Nanomaterials in macromolecular synthesis

    Makromoleküler yapıların sentezinde nanomalzemelerin kullanımı

    AZRA KOCAARSLAN AHMETALİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  3. Tez No

    998682

    Su arıtımında fonksiyonel nanoyapılar: Mof, nanopartikül ve mof-nanopartikül hibrid malzemelerin karakterizasyonu ve performans analizi

    Functional nanoparticles in water treatment: Characterization and performance analysis of mof, nanoparticle and mof-nanoparticle hybrid materials

    TUĞBA KARANİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Kimya MühendisliğiSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GAMZE TOPAL CANBAZ

  4. Tez No

    397756

    New approaches for the preparation of polymer/clay nanocomposites

    Polimer/kil nanokompozitlerin hazırlanmasında yeni yöntemler

    MUHAMMED AYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  5. Tez No

    606712

    Afşin Elbistan linyitinden nano yapılı malzemelerin üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi

    Production of nano structure materials and i̇nvestigation of their properties from Afsin Elbistan lignite

    MUHAMMED CUMA ÖZTUNÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KARTERİ

Geri Dön