CO gas sensor applications of Fe doped calix[4]arene molecules
Demir katkılı kaliksaren moleküllerinin CO gaz sensör uygulamaları
- Tez No: 342937
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜLNUR AYGÜN ÖZYÜZER, PROF. DR. SALİH OKUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Renksiz ve kokusuz karbon monoksit (CO) gazı bilindiği üzere canlılar için ölümcül gazlardan birisidir. Bu yüzden ortamdaki CO konsantrasyonunu ölçmek son derece hayati bir durumdur. Bu tez çalışmasında demir molekülleri ile katkılandırılmış kaliksaren moleküllerinin karbon monoksit gazına olan hassasiyeti ve seçiciliği, kuartz kristal mikrobalans tekniği ile araştırılmasının yanı sıra, iç içe geçmiş taraklı elektrotlar (İTE) üzerinde oluşturulan ince filmlerin elektriksel özelliklerindeki değişime bağlı olarak incelenmiştir. Kaliksarenler, halkalı yapıda olması, kolaylıkla hem fenolik halkaların p- pozisyonundan (upper rim) hem de fenolik-O kısımlarından (lower rim) türevlendirilebilmesinin yanında molekül ve iyonlarla kolay kompleks yapabilmelerini sağlayan farklı halka boşluklarının olması nedeniyle sensör çalışmaları için uygun bileşiklerdir. Kuartz kristal mikrobalans, nanogram mertebesinde, malzemelerin gaz tutma özelliklerini inceleyebileceğimiz bir tekniktir. Sauerbrey ilişkisine göre, kristal elektrotundaki kütle değişimi, titreşen kristal elektrotta belirli bir frekans kaymasına neden olur. Bu değişim QCM metodu ile ölçülebilir. Kuartz kristal mikrobalans metodunun kullanıldığı bu tez çalışmasında bilgisayar kontrollü gaz akış ve gaz karışım sistemi ile nanogram mertebesinde algılayıcı malzemelerin zehirli gaz tutma özelliklerinin incelenebileceği deneysel düzenek tasarlanmıştır. AT-kesim QCM altın elektrotlar ve iç içe geçmiş taraklı elektrotlar demir katkılı kaliksarenler ve normal kaliksarenler ile damlatma metodu kullanılarak kaplanmıştır. Hazırlanan kaliksaren-demir katkılı kaliksaren ince filmleri değişen karbon monoksit konsantrasyon oranlarına maruz bırakılarak hassasiyetleri ve tekrarlanabilir algılama performansları, desorpsiyon amacıyla kullanılan yüksek saflıkta azot ve kuru hava için ölçülmüştür. Ayrıca oluşturulan ince filmlerin yüzey morfolojisini incelemek için SEM ve TEM görüntüleri alınmıştır. Farklı fonksiyonel gruplara sahip kaliksaren moleküllerinin demir ile katkılanıp karbon monoksit gazına karşı hassasiyetlerini incelemek literatürde rastlanmamış bir çalışmadır. Bu tez, bu anlamda ileriki çalışmalara temel teşkil ederek yön vereceği kesindir.
Özet (Çeviri)
Invisible and odourless carbon monoxide (CO) is one of the most toxic gas for living organisms. Therefore, measuring the concentration level of carbon monoxide in the environment is extremely vital. In this thesis study, the carbon monoxide selectivity and sensitivity of bare and iron doped calixarene molecules were measured by the developed quartz crystal microbalance measurement system and interdigitated electrodes. Calixarenes are promising compounds for sensing studies due to the well-designed cyclic structure, easily derivatization at both p- position of phenolic ring (upper rim) and phenolic-O (lower rim) as well as having diversely cavities which are a straightforward platform to form complex with molecules and ions. Quartz Crystal Microbalance is a powerful technique for nano scale determining the sorption properties of materials. According to Sauerbrey relation, the mass change on quartz crystal electrode cause a certain shift in the resonant frequency of vibrating crystal oscillator. This shift can be monitored using QCM method. In this study, a computer controlled QCM measurement system was developed for toxic gas detection. Iron doped calixarene based sensors were fabricated using drop casting method on an AT-cut QCM gold electrode and interdigitated gold electrodes. The sensitivity and reproducible detection performances of prepared calixarene-iron doped calixarene thin films were measured under exposure of varying carbon monoxide for nitrogen and dry air used as desorption gas, respectively. Surface morphology of thin films investigated using SEM and TEM. The analysing carbon monoxide sensitivity of iron doped calixarene is a new study for literature. This thesis study will guide future studies on this topic.
Benzer Tezler
- II-VI bileşik tabanlı ince filmlerin üretilmesi ve aygıtlarının yapılması
Producing of II-VI compound based thin films and making their devices
BETÜL CEVİZ ŞAKAR
Doktora
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUTLU KUNDAKÇİ
- Katkılı-katkısız SnO2 nano parçacık devre elemanlarının gaz algılama özelliklerinin incelenmesi
The investigation of the gas sensing properties of doped and undoped SnO2 nanoparticle
HAYRİYE KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Polianilin ve polidopamin kopolimerlerinin sentezi, PbI2 ile doplanması ve spektroskopik incelenmesi
Synthesis of polyaniline and polydopamine copolymers, doping with PbI2 and spectroscopic investigation
MERVE HERCAN MAMMAD
Doktora
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiSakarya ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜLFEN
- Elektropolimerize olabilecek gruplar içeren izoindolin esaslı ligandların ve metal komplekslerinin sentezi
Synthesis of isoindoline based ligands and metal complexes containing electropolymerizable groups
ÖZGE GÖKTUĞ
- İyon seçici sol-jel film sentezi ve optik sensör olarak kullanmı
Ion selective sol-gel film synthesis and usage as optical sensor
MERVE UMUTLU