Optoelektronik ve biyo-görüntüleme uygulamaları için tasarlanan D-π-A ve D-π-A-π-D sistemlerine sahip yeni NIR boyar maddelerin sentezi, fotofiziksel özellikleri ve uygulamaları
Synthesis, photophysical properties and applications of new NIR dyes containing D-π-A AND D-π-A-π-D systems designed for optoelectronic and bioimaging applications
- Tez No: 1011662
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEYNEL SEFEROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez çalışması kapsamında, yeni donör-π-akseptör (D-π-A) ve donör-π-akseptör-donör-π-akseptör (D-π-A-π-D) sistemi içeren yeni π-konjuge organik boyar maddelerin tasarımı, sentezi ve optoelektronik özellikleri kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. Bu çalışmada üç farklı moleküler tasarım stratejisi geliştirilmiş ve bileşiklerin sentezleri yapılmıştır: (i) 2-(indan-2-iliden)malononitril temelli simetrik D-π-A-π-D sistemi, (ii) disiyanometilentiyazol temelli farklı π köprüleri, donör ve aril grupları içeren D-π-A sistemi ve (iii) tetrafenileten-disiyanometilentiyazol temelli D-π-A-π-D sistemidir. Bu bileşiklerin solvatokromik davranışları, yakın kızılötesi (NIR) absorpsiyon, emisyon ve ikinci dereceden doğrusal olmayan optik (NLO) özellikleri ayrıntılı bir şekilde araştırılmıştır. Sentezlenen bileşiklerin yapıları 1H/13C NMR ve yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi (HR-MS) yöntemleriyle aydınlatılmıştır. Fotofiziksel özelliklerinin belirlenmesi amacıyla farklı polariteye sahip çözücüler içerisinde UV-GB ve emisyon spektrumları elde edilmiş, molar absorpsiyon katsayıları hesaplanmış ve çözücü polaritesine bağlı olarak gözlenen absorpsiyon maksimum dalga boylarındaki değişimler değerlendirilmiştir. Bileşiklerin NLO özellikleri deneysel olarak elektrik alan kaynaklı ikinci harmonik üretimi (EFISHG) değerlerinin ölçülmesi ile belirlenmiştir. Ayrıca, sentezlenen bazı bileşiklerin elektro-optik (EO) özellikleri elde edilmiştir. Deneysel sonuçların teorik olarak da açıklanması için bileşiklerin elektronik yapıları yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) hesaplamaları ile incelenmiş, HOMO-LUMO enerji seviyeleri ve moleküler orbital dağılımları hesaplanmıştır. Bileşiklerin ısısal kararlılıkları termal gravimetrik analiz (TGA) ile belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the design, synthesis, and investigations of the optoelectronic properties of novel π-conjugated organic dyes containing Donor-π-Acceptor (D-π-A) and Donor-π-Acceptor-π-Donor (D-π-A-π-D) systems. Three distinct molecular design strategies were developed: (i) a symmetric D-π-A-π-D system based on 2-(indan-2-ylidene)malononitrile, (ii) a D-π-A system based on dicyanomethylenethiazole incorporating various π-bridges, donors, and aryl groups, and (iii) a D-π-A-π-D system based on tetraphenylethylene-dicyanomethylenethiazole. The solvatochromic behavior, near-infrared (NIR) absorption, emission, and second-order nonlinear optical (NLO) properties of these structures were examined. The structures of the synthesized compounds were elucidated using 1H/13C NMR and high-resolution mass spectrometry (HR-MS). To determine the photophysical properties, UV-Vis and emission spectra were recorded in solvents of varying polarities; molar absorption coefficients were calculated, and shifts in maximum absorption wavelengths were evaluated as a function of solvent polarity. Furthermore, the NLO properties of the compounds were experimentally determined through Electric-Field-Induced Second-Harmonic (EFISHG) measurements. The electro-optic (EO) properties of selected compounds were also evaluated. To provide a theoretical framework for the experimental results, the electronic structures were investigated using Density Functional Theory (DFT) calculations, determining HOMO-LUMO energy levels and molecular orbital distributions. Finally, the thermal stabilities of the compounds were characterized by thermogravimetric analysis (TGA).
Benzer Tezler
- Synthesis and characterizations of conjugated oligomers and nanoparticles for optoelectronic and biological applications
Konjuge oligomerlerin ve nanoparçacıkların optoelektronik ve biyolojik uygulamları için sentezi ve karakterizasyonu
EMRE KÖKEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. DÖNÜŞ TUNCEL
- Metamalzeme tabanlı plazmonik nanoanten dizi tasarımları ile biyo-algılama ve savunma sistemlerine yönelik uygulamalar
Design of metamaterial-based plasmonic nanoantenna arrays for applications in bio-sensing and defense systems
AHMET MURAT ERTURAN
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEYFETTİN SİNAN GÜLTEKİN
DR. ÖĞR. ÜYESİ HABİBE DURMAZ SAĞIR
- Production and characterization of CdSe based binary/binary and ternary/binary heterostructure multi shell quantum dots
CdSe tabanlı ikili/ikili ve üçlü/ikili heteroyapı çok tabakalı kuantum noktalarının üretimi ve karakterizasyonu
HADI SEDAGHAT PISHEH
Doktora
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ ÜNLÜ
- Functional nanoplasmonic devices and novel photonic materials
İşlevsel nanoplazmonik aygıtlar ve yeni fotonik malzemeler
ENES BATTAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ KEMAL OKYAY
- Yeni tür azaftalosiyaninlerin sentezi ve floresans özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new types of azaphthalocyanines and investigationof their fluorescence properties
ZİYARET ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
KimyaRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜNAY KAYA KANTAR