Kuartz kristal mikrobalans (QCM) sensörlerin sıvılardaki zehirli organik kirleticilerin tespitinde kullanımı
Quartz crystal microbalance (QCM) sensors operating in liquids for the detection of toxic organic compounds.
- Tez No: 315094
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SAVAŞ BERBER, PROF. DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Yapılan tez çalışması kapsamında su içerisinde bulunan düşük konsantrasyonlardaki zehirli organik bileşiklerin QCM kimyasal sensörler ile algılanması amaçlanmıştır. Bu sensörlerde algılayıcı molekül olarak özgün metal ftalosiyanin (MPc) moleküller kullanılmıştır. Ftalosiyaninlerin (Pc) merkez metal iyonlarının, sübstitüe grup türlerinin, sübstitüe grup pozisyonlarının ve sübstitüe grup sayılarının değişmesinin, molekülde ve kristal yapıda yol açtığı fiziksel ve kimyasal değişimler incelenmiştir. Bu değişimler analite karşı duyarlılık ve seçicilik açısından önemlidir. Bu nedenle Pc seçimi yapılırken farklı sübstitüsyon paternlerine ve farklı merkez atomlarına sahip moleküller seçilerek bu parametrelerin sensör cevaplarına etkisi araştırılmıştır.Algılama mekanizmasının anlaşılması ve hesaplamalı yöntemlerle de modellenmesi tezin kapsamına girmektedir. Ab initio yoğunluk fonksiyoneli teorisi kullanılarak metal ftalosiyanin algılayıcı bileşikleri üzerindeki analit moleküllerinin adsorbsiyon enerjileri ile su molekülünün adsorbsiyon enerjisi karşılaştırılmıştır ve su içerisinde bulunan QCM sensörlerin sensör cevapları modellenmiştir. Ayrıca bu sonuçlar öncül moleküler orbital teorisi ile yorumlanmıştır.Yapılan hesaplamalar sonucunda, kimyasal kompozisyon kadar sübstitüe gruplarının konfigürasyonlarının da sensör duyarlılığını etkilediği görülmüştür. Hesapsal sonuçlar deneysel sonuçları açıklamada oldukça başarılı olmuştur ve algılama mekanizması büyük ölçüde açıklığa kavuşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, QCM sensors are proposed as chemical sensors for the detection of low concentration level of organic compounds in water. Unique metal phthalocyanine (MPc) molecules are used as sensitive materials for QCM sensors. The choice of center atom, the type, position, and number of substituents are influential factors for the physical and chemical properties caused by molecule and the crystal structure of a phthalocyanine (Pc) molecule. These changes are important in terms of sensitivity and selectivity towards the analyte interaction. Therefore, when selecting a Pc, molecules with different substitution patterns and different central atoms selected and sensor responses of these parameters was investigated.Understanding the sensing mechanism of Pcs and modelling with computational methods includes the scope of the thesis. The adsorption energies of water molecule to those of the analytes by using Ab-initio Density Functional Theory was compared to model the sensitivity of MPc-based sensors in aqueous environment and sensor responses of QCM sensors in water. Besides, these results are interpreted with the frontier molecular orbital theory.As a result of the calculations, the chemical composition affects the sensitivity as well a sensor configuration. Computational results have been very successful to explain the experimental results and detection mechanism largely been clarified.
Benzer Tezler
- Amit fonksiyonlu kaliks[4]aren tabanlı kuartz kristal mikrobalans (QCM) sensörlerin hazırlanması ve bazı anyonlara karşı algılama özelliklerinin incelenmesi
Preparation of amide functionalized calix[4]arene based quartz crystal microbalance (QCM) sensors and investigation of their sensing properties towards some anions
İLKER ŞENKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI
- Sulu ortamlardaki bazı uçucu organik bileşiklerin kaliksarenler kullanılarak algılanma özelliklerinin incelenmesi
Examination of sensing properties for some volatile organic compounds by using calixarenes
AYŞE GÜL TÜRE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
KimyaSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TABAKCI
- Schıff - bazı fonksiyonlu kaliksaren kaplı kuartz kristal mikrobalans (QCM) sensörlerinin hazırlanması ve bazı katyonlara karşı algılama özelliklerinin incelenmesi
Preparation of schiff - base functionalized calixarene coated quartz crystal microbalance (QCM) sensors and their investigation of sensing properties toward some cations
NUMAN YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI
- Polimerik kaliksarenler kullanılarak sulu ortamdaki bazı aromatik kirliliklerin kuartz kristal mikrobalans (QCM) sisteminde tespit edilmesi
Determination of some aromatic pollutants in aqueous media by using polymeric calixarenes in quartz crystal microbalance (QCM)
ZEHRA TOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI
- Farmasötik preparatlardan ve gıdalardan tobramisin tayini için moleküler baskılanmış nanosensörlerin geliştirilmesi
Development of molecular imprinted nanosensors for determination of tobramycin in pharmaceuticals and foods
MEHMET LÜTFİ YOLA
Doktora
Türkçe
2013
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN ÖZALTIN