Preparation and surface modification of noble metal nanoaparticles with tunable optical properties for SERS applications
Ayarlanabilir optik özelliklere sahip metal nanoparçacıkların hazırlanması yüzeylerinin modifiye edilmesi ve SERS uygulamaları
- Tez No: 286181
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜRVET VOLKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 196
Özet
Metal nanoyapılar, morfoloji, bileşim ve çevre değişiklikleriyle geniş bir yelpazede ayarlanabilen, ilginç fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptirler. Altın ve gümüş nanoyapılar, katalizör, fotonik, elektronik, optoelektronik, bilgi depolama, kimyasal ve biyolojik algılama, yüzey plazmon rezonans algılama, görüntüleme ve yüzeyde güçlendirilmiş Raman saçılması (YGRS ) gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılabilmeleri nedeniyle uzun yıllardan beri büyük ilgi görmektedir.Bu tez, şekil kontrollü ve yüzeyleri modifiye edilmiş soy metal nanoparçacıkların sentezlenmesi, karakterizasyonları ve YGRS uygulamalarını içeren üç kısımdan oluşmaktadır. İlk bölüm, altın, içi boş altın, gümüş, altın-gümüş çekirdek kabuk ve altın-gümüş çift kabuk nanoparçacıklarının kontrollü şekilde, basit sulu çözelti kimyası uygulanarak sentezlenmesi ve karakterize edilmesi ile ilgilidir. Sentezlenen nanoparçacıklar, sulu sistemde parlak kresil mavi (BCB) ve kristal viyole (CV) gibi model boya moleküllerinin YGRS ile tayini için kullanılmıştır.İkinci bölüm, dopamin (DA) moleküllerinin tespiti için yüzeyi modifiye edilmiş gümüş nanoparçacıklarının sentezini içermektedir. Yüzeyde güçlendirilmiş rezonans Raman saçılması (YGRRS) yöntemi kullanarak Ag-Fe(NTA) nanoyapısına bağlı dopamin molekülünün tayini sağlanmıştır. Hazırlanan Ag-Fe(NTA) substratı ile dopamin molekülünün belirlenmesinde tekrarlanabilirlik ve mükemmel hassasiyet sağlanmıştır. Deneysel sonuçlar, dopaminin askorbik asit ortamında, herhangi bir ön hazırlık olmadan nanomolar seviyesinde hızlı ve doğru bir şekilde mükemmel bir ayrımla, dopaminin YGRS ile tespiti için rapor edilen en düşük derişim değerlerinden daha aşağıdaki değerlerde, tayin edilebildiğini göstermektedir.Üçüncü ve son bölümde ise, ilk defa, YGRS yüzeyi olarak moleküler tanımlamada kullanılmak üzere bir lantanit dizi iyonu (Eu3+) içeren gümüş nanoparçacıklarının yeni bir yöntemle hazırlanması anlatılmıştır. Burada bildirilen işlem, organofosfatların (OPPs) duyarlı YGRS spektroskopisi ile tekrarlanabilir şekilde tayin edilmesini sağlamaktadır. Hedef türlerin varlığı, uçucu olmayan organofosfatlı sinir ajanları için model bileşik olan metil fosfonik asitin Ag-Eu3+ nanoyapı yüzeyi ile elde edilmiş yoğun YGRS sinyali ile teyit edilmiştir. Genel sürecin basitliği ve düşük maliyeti bu yöntemi sinir ajanlarının kontrol süreçleri için potansiyel bir aday yapar.
Özet (Çeviri)
Metal nanostructures exhibit a wide variety of interesting physical and chemical properties, which can be tailored by altering their size, morphology, composition, and environment. Gold and silver nanostructures have received considerable attention for many decades because of their widespread use in applications such as catalysis, photonics, electronics, optoelectronics, information storage, chemical and biological sensing, surface plasmon resonance and surface-enhanced Raman scattering (SERS) detection.This thesis is composed of three main parts about the synthesis, characterization and SERS applications of shape-controlled and surface modified noble metal nanoparticles. The first part is related to a simple synthesis of shape controlled solid gold, hollow gold, silver, gold-silver core-shell, hollow gold-silver double-shell nanoparticles by applying aqueous solution chemistry. Nanoparticles obtained were used for SERS detection of dye molecules like brilliant cresyl blue (BCB) and crystal violet (CV) in aqueous system.The second part involves the synthesis of surface modified silver nanoparticles for the detection of dopamine (DA) molecules. Determination of a dopamine molecule attached to a iron-nitrilotriaceticacid modified silver (Ag-Fe(NTA)) nanoparticles by using surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS) was achieved. The Ag-Fe (NTA) substrate provided reproducibility and excellent sensitivity. Experimental results showed that DA was detected quickly and accurately without any pretreatment in nM levels with excellent discrimination against ascorbic acid (AA) (which was among the lowest value reported in direct SERS detection of DA).In the third part, a lanthanide series ion (Eu3+) containing silver nanoparticle was prepared for constructing a molecular recognition SERS substrate for the first time. The procedure reported herein, provides a simple way of achieving reproducible and sensitive SERS spectroscopy for organophosphates (OPP) detection. The sensing of the target species was confirmed by the appearance of an intense SERS signal of the methyl phosphonic acid (MPA), a model compound for nonvolatile organophosphate nerve agents, which bound to the surface of the Ag-Eu3+ nanostructure. The simplicity and low cost of the overall process makes this procedure a potential candidate for analytical control processes of nerve agents.
Benzer Tezler
- Nano boyutlu modifiye katalizörler üzerinde alkollerin elektrooksidasyonu
Electrooxidation of alcohols on nanosized modified catalysts
MÜGE CİVELEKOĞLU ODABAŞ
- Preparation of silver nanoparticles loaded polyaniline-titanium dioxide nanocomposite material and usage in environmental remediation
Gümüş nanoparçacıkların yüklendiği polianilin-titanyum dioksit nanokompozit malzemenin hazırlanması ve çevre ıslahında kullanımı
MOHAMED ELBUZEDI
Doktora
İngilizce
2020
KimyaAtılım ÜniversitesiMühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Tasarımı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KAYA
DOÇ. DR. SEHA TİRKEŞ
- Ligand fonksiyonlu polimer mikro küre yüzeylerine kendinden tohumlamalı elektrolizsiz kaplama yoluyla metal kaplanması
Self-seeded electroless metal plating on polymer microspheres with ligating surface groups
KÜBRA YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN SİRKECİOĞLU
- Metalurjik olarak hazırlanan Au-Pd elektrodların katalitik özelliklerinin incelenmesi
Characterization of catalytic behaviours of metallurgically casted Au-Pd electrodes
CANPOLAT ÖZDEN
- Preparation and surface modification of suitable membranes to prevent the bioadhesion formation in surgical operations
Cerrahi uygulamalarda biyoadezyon oluşumunu engellemek üzere uygun membranların hazırlanması ve yüzeylerinin modifiye edilmesi
HASAN HÜSEYİN MURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
BiyokimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ