Synthesis and modification of titanosilicate ETS-10: Its role as host in host-guest systems
Titanyumsilikat ETS-10 sentezi ve modifikasyonu: Konuk-konak sistemlerde konak olarak rolü
- Tez No: 355313
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BURCU AKATA KURÇ, PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: ETS-10, ETS-10 Kristallerinin Modifikasyonu, Konuk-Konak Sistemleri, Rutenyum Nanoparçacık, Şişe-içinde-gemi Sentezi
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Yeni moleküler düzeyde elektronik, optik ve magnetik cihazlar üretebilmek için, konuk-konak sistemlerinde nanometrik ölçekteki konuğu barındarıbilen katı konak matrisleri kullanmak ilgi çekici bir yöntemdir. 3 boyutlu nanogözenek ve boşuklara sahip olan zeolit ve zeo-tip malzemeler, yenilikçi araştırmalar için büyük imkanlara sahip olmasıyla katıhal kimyasında“yeni bir hudud”u temsil ettikleri bilinmektedir. Birbirine dik iki kanala sahip olan mikrogözenekli titanyumsilikat ETS-10, en ilgi çekici özelliği olan iki boyutlu yarı-iletken Ti-O-Ti zincirine sahip olmasıyla konuk-konak sistemler için alternatif umut veren zeo-tip bir malzemedir. Ayrıca, konuk-konak sistemlerde 3 boyutlu gözeneklerden difüzyonu geliştirebilmek için zeolit kristalindeki kusurların konsantrasyonunu ve türünü kontrol etmek son derece önemlidir. Sentez-sonrası işlem, kristalde kusur oluşturmak için alternatif bir yöntemdir. Bu çalışmada, değişik morfolojilere sahip ETS-10 sentezlemek ve ETS-10'nin konak, boya veya rutenyum nanoparçacıkların konuk olduğu konuk-konak sistemlerini incelemek amaçlanmıştır. İstenen morfolojiye ulaşabilmek için farklı molar kompozisyona sahip ETS-10 kristalleri sentezlendi ve sentezlenen ETS-10 kristallerinin bir kısmı sentez-sonrası işlem ile yani sırasıyla, hidrojen peroksit ve sülfürik asit ile modifiye edildi. İkinci olarak yukarda bahsedilen, sentez-sonrası işleme maruz bırakılmış ve bırakılmamış ETS-10 kristallerinde, nanoparçacık veya boya molekülleri oluşturularak ETS-10 konak olarak incelenmiştir. Konak olarak ETS-10, sentez-sonrası işlem maruz bırakılmış ve bırakılmamış ETS-10 kristallerinde rutenyum nanoparçacık sentezlenerek ilk olarak incelenmiştir. Sentez-sonrası işlemin, ETS-10 matrisindeki nanoparçacık oluşumuna etkilerini daha iyi anlayabilmek adına X-Işını Kırınım Cihazı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Endüktif Eşleşmiş Plazma Spektroskopisi (ICP-MS), Tünelleme Elektron Mikroskobu (TEM) ve N2 Adsorpsiyon Tekniği kullanılmıştır. Metalik nanoparçacık oluşumuna ek olarak, fotovoltaik çalışmalarda büyük rağbet gören rutenyum bazlı boya molekülü, tris(2,2'-bipiridil)rutenyum (II) katyonu, ilk defa ETS-10 matrisinde“şişe içinde gemi”sentezi yöntemiyle sentezlenmiştir. ETS-10 ile birleşik tris(2,2'-bipiridil)rutenyum (II) katyonu FT-IR, UV-Vis Spektroskopileri ve Konfokal Lazer Taramalı Mikroskobu (CLSM) ile karakterize edilmiştir. Bunun yanısıra, alternatif olarak, küçük düzlemesel yapıya sahip olan pironin boya molekülleri, ETS-10 kristalleri içine yüklenmiştir ve bu yapının karakterizasyonu CLSM ile yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
An attractive method to create new molecular level electronic, optical and magnetic devices is to use solid host lattices that serve as templates within which a guest structure of nanometer architecture can be assembled. Zeolites and zeo-type materials with nanopores and cavities in 3-dimensions are known to represent a“New Frontier”of solid state chemistry with great opportunities for innovative research. Titanosilicate ETS-10, a microporous material, possessing two perpendicular channels, is an alternative, promising zeo-type material for host-guest systems with its most intriguing property of possessing two dimensional Ti-O-Ti quantum wires with semiconductor properties. Furthermore, it is critical to control concentration and type of defects inside zeolite crystals in order to enhance diffusion access through three dimensional pore systems for host-guest systems. An approach to form defects; i.e. intracrystalline mesoporosity, can be obtained by post-synthesis modification. In the current study, the aim was to investigate synthesis of ETS-10 crystals possessing several morphologies and host-guest systems in which ETS-10 was used as a host material and ruthenium nanoparticles as well as dye molecules as guest materials. ETS-10 crystals were synthesized with various molar compositions in order to achieve ETS-10 crystals with desired morphology. Some of the ETS-10 nanocrystals were modified by post-synthesis methods; i.e. consecutive hydrogen peroxide and sulfuric acid treatments. Secondly, ETS-10 crystals that were subjected to the above mentioned post-synthesis modifications and those that were not modified were investigated as host material by incorporating nanoparticles or dye molecules. For the investigation of ETS-10 as a host material for metallic nanoparticles, ruthenium nanoparticles were aimed to be incorporated into both as-synthesized and post-treated ETS-10 crystals. The resulting ETS-10 crystals were characterized by XRD, FE-SEM, ICP-MS, HR-TEM and N2 adsorption/desorption methods in order to comprehend the effect of defects formed by post-treatments in ruthenium nanoparticle formation in ETS-10 matrix. As an alternative to metallic nanoparticle formation, ship-in-a-bottle synthesis of a ruthenium based dye molecule, that is of high demand in photovoltaic studies was sought to be formed in the ETS-10 matrix. For this purpose, tris(2,2'-bipyridiyl)ruthenium(II) cation, an organometallic dye molecule, was incorporated with the ETS-10 matrix for the first time. The characterization of tris(2,2'-bipyridiyl)ruthenium(II) cation incorporated into ETS-10 was performed by FT-IR, UV-Vis spectroscopy and CLSM. Furthermore, pyronine as a small linear molecule was loaded into ETS-10 and characterized by CLSM in order to observe the diffusion of a small cationic dye into ETS-10 as an alternative. Keyywords: ETS-10, Modification in Structure of ETS-10, Host-Guest Systems, Ruthenium Nanoparticles, Ship-in-a-bottle Synthesis.
Benzer Tezler
- Demir esaslı metal organik kafes yapının üretimi, modifikasyonu ve CO2 adsorpsiyonlarının incelenmesi
Synthesis and modification of iron based metal organic framework and investigation of CO2 adsorption
ALİ BARAN NARİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilim ve TeknolojiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL TURABİK
- Synthesis and modification of hexagonal boron nitride
Hekzagonal bor nitrürün sentezlenmesi ve modifikasyonu
ERHAN BUDAK
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
KimyaAbant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇETİN BOZKURT
- PEI mikrojellerinin hazırlanması ve modifikasyonu
The synthesis and modification of PEI microgels
ŞAHİN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURETTİN ŞAHİNER
- Işık ile indüklenmiş elektron/enerji transfer-tersinir katılma ayrılma transfer polimerizasyonu ile akrilat esaslı çok dallı polimer sentezi
Synthesis of acrylate-based multibranched polymer via photo-induced electron/energy transfer-reversible additon-fragmentation chain transfer polymerization
ESRA ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN
DOÇ. DR. MUSTAFA ÇİFTÇİ
- Poli(üretan-b-akrilat) yapısında kopolimerlerin sentezi ve membran olarak kullanılabilme olanaklarının incelenmesi
Synthesis of poly(urethane-b-acrylate) copolymers and investigation of their possible use as membrane
SENNUR DENİZ
Doktora
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SALİH DİNÇER