Investigation of gas sensing properties of nanoparticles functionalized with ferrocene molecules
Ferrosen molekülleri ile fonksiyonel hale getirilmiş nanoparçacıkların gaz sensör özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 387134
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ENVER TARHAN, PROF. DR. SALİH OKUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Kimya, Physics and Physics Engineering, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Bu çalışmada, ferrosen molekülleri ile fonksiyonelleştirilmiş çok-duvarlı karbon nanotüplerin (ÇDKNT) ve demir oksit nanopartiküllerinin gaz algılama özellikleri akustik dalga ve elektriksel ölçüm tabanlı teknikler ile incelenmiştir. Ticari olarak temin edilen yüzeyine doğrudan amin grupları bağlı çok-duvarlı karbon nanotüpler kovalent olarak ferrosen molekülleri ile fonksiyonelleştirilmiştir. Fe3+ ve Fe2+ katyonları içeren tuzların alkali eşçökelmesi ile sentezlenen demir oksit nanopartikülleri ferrosen molekülleri ile fonksiyonelleştirilmiştir. Modifiye edilen her nanopartikülün 3 mL etanol içerisinde dispersiyonları hazırlanmış ve yeterli homojenliği sağlamak için ultrasonik banyoda 12 saat boyunca karıştırılmıştır. Sonrasında bu dispersiyonların her birinden 5μL alınarak, altın kaplı AT-kesim kuvars kristal mikroterazi (QCM) ve 3 μm tarak aralıklı altın birbirine geçmiş taraklı cam elektrotlar damlatma metodu ile kaplanıp, bunu takiben ince-film oluşumunu sağlamak üzere elektrotlar sıcak levha üzerinde 60 °C'de 30 dakika boyunca kurutulmuştur. İnce-film kaplı elektrotlar, bu elektrotlardan QCM ve elektriksel sinyalleri almak için özel olarak tasarlanmış elektromanyetik alan korumalı ve hermetik ölçüm hücresi içinde, bilgisayar kontrollü bir kütle akış metre dizisi aracılığı ile önceden belirlenen zaman aralıklarında hacmen %0 ve %100 arasında döngüsel olarak değişen konsantrasyon seviyelerinde CO, CO2, O2 ve neme maruz bırakılmıştır. İnce-film kaplı QCM elektrotların gaz duyarlılık tepkileri, titreşen kuvars kristalin doğal rezonans frekansındaki kayma ölçülüp, bu değer Sauerbrey bağıntısı uyarınca adsorplanan kütle hesaplanarak belirlenirken, birbirine geçmiş taraklı elektrotlardan alınan tepkiler ise 1.0000 mA limit akım değeri altında ince-film kaplamanın direncindeki değişimler ölçülerek belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, gas sensing properties of ferrocene functionalized multi-wall carbon nanotubes (MWCNT) and iron oxide nanoparticles were investigated via acoustic wave and electrical based techniques. Commercially obtained multi-wall carbon nanotubes having amine functional groups grafted directly onto their surfaces were covalently functionalized with ferrocene molecules. Iron oxide nanoparticles synthesized by the alkaline coprecipitation of ferric and ferrous salts were functionalized with ferrocene molecules. Dispersions of each modified nanoparticle in 3 mL ethanol were prepared and sonicated for 12 h in order to ensure adequate homogeneity. 5 μL from each of these dispersions were then drop-cast onto AT-cut gold coated quartz crystal microbalance (QCM) and gold interdigitated (IDE) glass electrodes with 3 μm interdigit spacing followed by drying on hotplate at 60 °C for 30 min to deposit thin-films. The thin-film coated electrodes were exposed to alternately varying concentration levels of CO, CO2, O2 and humidity ranging from 0 vol% to 100 vol% in predetermined intervals by a computer controlled mass flow meter array in an electromagnetically shielded and hermetically sealed measurement cell specifically designed to acquire QCM and electrical signals from the electrodes. Gas sensor responses of the thin-film coated QCM electrodes were assessed by measuring the frequency shift of the vibrating quartz crystal from its natural resonance frequency and evaluating that value into adsorbed mass according to Sauerbrey relation, whereas, responses from the interdigitated electrodes were assessed by measuring the resistance changes through the thin-film coating under a compliance current value of 1.0000 mA.
Benzer Tezler
- Grafen-inorganik nanokompozitlerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve gaz sensör özelliklerinin incelenmesi
Preparation and characterization of graphene-inorganic nanocomposites and investigation of gas sensing properties
FİLİZ BORAN
Doktora
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL ÇETİNKAYA
- Demir vanadat (FeVO4) nanoparçacıklarının üretimi ve gaz algılama özelliklerinin incelenmesi
Production of iron vanadate (FeVO4) nanoparticles and investigation of gas sensing properties
PELİN KAVRAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAMIK AKÇAY
- Metal-oksit ince film yapıların üretilmesi ve elektriksel karakteristiklerinin incelenmesi
Production of metal-oxide thin film structures and investigation of electrical characteristics
HACI MUSTAFA ÇAKMAK
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiEge ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TEPE
YRD. DOÇ. DR. H. ALİ ÇETİNKARA
- Anodik oksidasyon yöntemi ile üretilen titanyum oksit nanotüplerin hidrojen algılama özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the hydrogen sensing properties of titanium dioxide nanotubes fabricated by anodic oxidation technique
ZELİHA ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK
- Investigation of gold nanoparticle doping on the sensing properties of polypyrole based conducting polymer
Altın nanoparçacık katkılamanın polipirol tabanlı iletken polimerlerin gaz algılama özelliklerine olan etkisinin incelenmesi
ABDULLAH BAYRAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİH OKUR