A New lyotropic liquid crystalline system: Oligo (ethylene oxide) surfactants with transition metal complexes (M(H2O)nXm) and the synthesis of mesoporous metal sulfides
Yeni bir liyotropik sıvı kristal sistemi: Oligo (etilen oksid) yüzey aktifler ile geçiş metal kompleksleri (M(H2O)nXm) ve mezogözenekli metal sülfürlerin sentezlenmesi
- Tez No: 112554
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖMER DAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Liyotropik sıvı kristal, mezofaz, geçiş metalleri ve sulu kompleksleri, nötral yüzey-aktifler, mezogözenekli malzemeler, metal sülfürler, Lyotropic liquid crystal, mesophases, transition metal aqua complexes, non-ionic surfactants, mesoporous materials, metal sulfides
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
ÖZET YENİ BİR LİYOTROPİK SIVI KRİSTAL SİSTEMİ: OLİGO(ETİLEN OKSİD) YÜZEY-AKTİFLER İLE GEÇİŞ METAL KOMPLEKSLERİ (M(H20)nXm) VE MEZOGÖZENEKLİ METAL SÜLFÜRLERİN SENTEZLENMESİ ÖZGÜR ÇELİK Kimya Bölümü Yüksek Lisans Tezi Tez Yöneticisi: Asst. Prof. Dr. Ömer Dağ Temmuz 2001 Bu çalışmada mezogözenekli malzemelerin sentezlenmesinde kullanılabilecek, yeni bir kalıplama metodu geliştirildi. Bu çalışmanın ana amacı organik mezo fazı inorganik tuzlarla hazırlamaktır. Bu, yeni inorganik malzemelerin oluşumunu kalıplamada kullanılabilir, bir organik-inorganik melez mezo fazdır. Oligo (etilen oksid) yüzey-aktifi ve geçiş metallerinin sulu komplekslerinden oluşan yeni bir liyotropik sıvı kristal (LSK) sistemi, ilk kez bu çalışmada sunulmaktadır. Metal kompleks/yüzeyaktif karışımlarının, sıvı kristal fazı içeren örneklerinde sıcaklık ve metal sulu komplekslerin derişim aralıkları belirlenmiştir. Burada kompleksler; Ni(N03)2-6H20, Co(N03)2-6H20, Zn(N03)2-6H20, Cd(N03)2-4H20, ve CoCl2-6H20 tuzları ve yüzey-aktif; Cı2H25(CH2CH20)ıoOH, (Cı2EOı0) molekülüdür. Metal sulu komplekslerinin yüzey-aktife direkt eklenmesi, LSK fazınıoluşturmaktadır. Bu ikisinin karışımından elde edilen sıvı kristal (SK) faz, serbest su ve yüzey-aktif karışımında elde edilen SK fazından daha kararlıdır. Polarize optik mikroskobu (POM), PXRD, ve FT-IR ve UV-Vis soğurma spektroskopisi ölçümleri SK fazının koordine olan su molekülleri tarafından yönlendirildiğini döstermektedir. Ayrıca gözlemlerimiz, koprdine olan su moleküllerinin serbest su moleküllerine nazaran, etilen oksit zinciri ile daha kuvvetli etkileşim içinde olduğunu göstermiştir. Tamamen yeni bir sistem olan, SK kalıplama metodu mezo-yapılı metal oksit, metal sülfür ve hatta metal ağların sentezlenmesinde bir süredir kullanılmaktadır. Bu çalışmaların hepsinde, bilinen şu ki, metal iyon derişimi, SK fazı koruyarak, metal/yüzey-aktif mol oranında 0.8 den daha yukarıya çıkılamamı ştır. Fakat bu çalışmada metal/yüzeyaktif mol oranının, altıgensel ve/veya kübik SK fazı koruyarak, 6.5 'e kadar yükseltilebileceği gösterilmiştir. Bu çalışmanın birinci kısmında, POM, PXRD ve FT-IR ve UV-Vis soğurma metodları kullanılarak, yeni SK sisteminin ısıya bağlı ve yapısal özellikleri saptanmıştır. Bu çalışmanın ikinci kısmında, yeni sistem metal sülfürlerin sentezlenmesinde kalıp olarak kullanıldı. Bu tezin ikinci kısmı CdS ve ZnS sentezlenmesi ve yapısıyla ilgilidir. Ayrıca Oligo (etilen oksit) yüzey-aktif içerisindeki Zn(N03)2-6H20, ve Cd(N03)2-4H20 komplekslerin metal sülfürleri oluşturmak için H2S ile reaksiyonları sırasında SK fazının tam olarak korunmadığı açığa çıkarıldı.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT A NEW LYOTROPIC LIQUID CRYSTALLINE SYSTEM: OLIGO(ETHYLENE OXIDE) SURFACTANTS WITH TRANSITION METAL COMPLEXES (M(H20)nXm) AND THE SYNTHESIS OF MESOPOROUS METAL SULFIDES ÖZGÜR ÇELİK M.S. in Chemistry Supervisor: Asst. Prof. Dr. Ömer Dağ July 2001 In this study a new templating method, which can be used to synthesise mesporous materials, has been developed. The main objective of this work is to form organic mesophase in the presence of inorganic salts. This is an organic-inorganic hybrid mesophase, which can be used to template the growth of inorganic materials. Here for the first time, a new lyotropic liquid crystalline (LLC) system has been presented from oligo (ethylene oxide) type surfactant and transition metal aqua complexes. The temperature and the metal aqua complex concentration range of the complex/surfactant mixtures have been determined, where the mixtures have a liquid crystalline (LC) phase. Here, the complex refers to Ni(N03)2-6H20, Co(N03)2*6H20, Zn(N03)2-6H20, Cd(N03)2-4H20, and CoCl2-6H20 and the surfactant is Ci2H25(CH2CH20)ıoOH, (C12EO10). The addition of the metal aqua complexes indirectly to the surfactant produces a LC phase. The LC phase obtained from the mixture of these two is more stable than the LC phase obtained from a mixture of free water and surfactant. The FT-IR and UV-Vis absorption, Polarised Optical Microscopy (POM) and Powder X-ray Diffraction measurements show that the coordinated water molecules mediate the formation of the LC phase. Our observations also show that the coordinated water molecules make a stronger interaction with ethylene oxide (EO) chains than free water molecules. The LC templating approach, which is demonstrated as a new system has been used for synthesis of meso-structured metal oxides, metal sulphides and even metal mesh. From all these studies, it is well known that in order to maintain LC phase the metal ion concentration should correspond to metal ion to surfactant mole ratio below 0.8. However, this work shows that the amount of metal aqua complex concentration can be increased up to a 6.5 complex to surfactant mole ratio by maintaining the integrity of the hexagonal and/or cubic structure of the LC phase. This may open a new area for the realisation of new mesostructured materials with better qualities and much higher yields. In the first part of the thesis, the thermal and structural properties of the new LLC phase has been established by using polarized optical microscopy (POM) with an attached hot plate, PXRD, FT-IR and UV-Vis absorption methods. In the second part, the new phase has been used as a template to synthesise mesoporus metal sulfides. The second part of the thesis deals mainly with the structure and synthesis of mesostructured CdS and ZnS. It has been demonstrated that the LC phase of IVZn(N03)2-6H20, and Cd(N03)2-4H20 in oligo(ethylene oxide) surfactant survive partially during the reaction with H2S to produce the corresponding metal sulfides.
Benzer Tezler
- Investigation of two new lyotropic liquid crystalline systems: [Zn(H2O)6(NO3)2-C12EO10-CTAB-H20 and [Zn(H2O)6(NO3)2-C12EO10-SDS-H20
İki yeni liyotropik sıvı kristal mezofazın incelenmesi: [Zn(H2O)6(NO3)2-C12EO10-CTAB-H20 and [Zn(H2O)6(NO3)2-C12EO10-SDS-H20
CEMAL ALBAYRAK
- Investigation of lithium salt-nonionic surfactant mesophases and their applications in solar cells as gel electrolyte
Lityum tuzlarının iyonik olmayan yüzey aktiflerle oluşturdukları arahaller ve bu yapıların güneş hücrelerinde jel elektrolit olarak uygulamaları
GÖZDE BARIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER DAĞ
- Synthesis and characterization of silver phosphate from lyotropic liquid crystalline mesophase template as a photocatalyst
Gümüş fosfatın liyotropik sıvı kristallerin mezofaz bazlı bir fotokatalizör olarak sentezi ve karakterizasyonu
NÜVEYRE CANBOLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER DAĞ
- İyonik amfifillerin karmaşık çözeltilerde sıvı kristalik mezofazları ve bu mezofazların termo-optiksel ve dielektriksel özellikleri
The liquid crystalline mesophases of ionic amphiphiles in mixed solutions and their thermo-optical and dielectrical properties
YASEMİN ALTINAY
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. ARİF NESRULLAZADE
- New solvents for surfactant self-assembly: Molten hydrated salts and concentrated aqueous electrolyte solutions
Yüzey aktifler için yeni çözücüler: Eriyik hidratlı tuzlar ve derişik elektrolit solüsyanları
CEMAL ALBAYRAK