Grafen, BN, MoS2, TiS3 sentezi, karakterizasyonu ve suda çözünebilir grafen/boyar madde kompozitlerinin fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization of graphene, BN, MoS2, TiS3 and investigation of photophysical properties of water-soluble graphene/dye composites
- Tez No: 483607
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ARIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Grafen, tek atom kalınlığındaki karbon nanomateryallerden biri olarak, üstün optik ve elektriksel özelliklerinden dolayı araştırmacılarda büyük ilgi uyandırmaktadır. Grafenin keşfinden sonra, bor nitrür (BN), titanyum trisülfür (TiS3), molibden disülfit (MoS2), tungsten disülfür (WS2) vb. sıra dışı elektronik özelliklere sahip iki boyutlu yeni tür materyaller de keşfedilmiştir. Boyar maddeler medikal ve teknolojik uygulamalarda sıklıkla kullanılan optik malzemeler olup bu materyaller ile boyar maddeler kullanılarak elde edilen nanokompozitlerin optiksel ve morfolojik karakterizasyonu, optik sensörler, optoelektonik cihazlar gibi potansiyel uygulama alanları için büyük öneme sahiptir. Ksanten türevleri, geniş absorpsiyon ve floresans spektrumları, ışığa karşı dayanıklılıkları, in vivo çalışmalarda düşük toksisiteleri ve suda nispeten yüksek çözünürlük gibi birkaç karakteristik özelliklerinden dolayı nanokompozit eldesinde kullanılabilecek en iyi boyar maddeler arasında yer almaktadır. Bu tez çalışmasında, ilk olarak mikromekaniksel yöntemle grafen, BN, MoS2 ve TiS3 sentezlendi ve boyut analizleri optik mikroskop, Raman ve AFM spektroskopisiyle gerçekleştirildi. Analizler sonucunda tek, iki ve çok tabakalı grafen, BN, MoS2 ile yaklaşık 1nm kalınlığında TiS3 sentezlendiği belirlendi. İkinci olarak, modifiye edilmiş Hummers yöntemiyle sentezlenen grafenden indirgenmiş grafen oksit (rGO) eldesi gerçekleştirildi. rGO ve ksanten türevi boyar maddeler (Rodamin 101, Floresin ve Eosin Y) ile sulu ortamda yeni kompozitler sentezlendi. Bu kompozitlerin morfolojik ve optiksel özellikleri; X-ışını kırınımı (XRD), Raman spektroskopisi, Fourier dönüşümü kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR), UV-görünür spektroskopisi ve durgun-hal floresans spektroskopisi ile aydınlatıldı. Elde edilen kompozitlerin optik ve morfolojik özelliklerine rGO ve boyar madde konsantrasyonlarının etkisi incelendi. Kompozitlerin absorpsiyon spektrumlarında rGO miktarına bağlı olarak çeşitli değişiklikler (batokromik ve hipsokromik kayma, hipoktomik etki gibi) gözlendi. Ayrıca, kompozitlerde rGO miktarı arttırıldığında boyar maddelerin floresans şiddetlerinin etkili bir şekilde sönümlendiği belirlendi.
Özet (Çeviri)
Graphene, as one of single-atom-thick carbon nanomaterial, has recently interested among researchers due to its superior optical and electrical properties. Graphene's high crystal, mechanical (E=1,0TPa), electrical, thermal (k=5000 Wm-1K-1) and optical (Optical Transmittance=% 97.7) properties have attracted the widespread attention of the researchers. After graphene discovering, boron nitride (BN), titanium trisulfide (TiS3), molybdenum disulfide (MoS2), tungsten disulfide (WS2) etc. are a fundamentally new types of 2D electronic material exhibits extraordinary properties. Dyes are frequently used optical materials in medical and technological applications. Optical and morphological characterization of nanocomposites that is obtained by using these materials and dyes have great importance for potential applications such as optical sensors, optoelectronic devices, etc. Xanthene derivatives are one of the best dyes used in obtaining nanocomposits since they have several characteristic features including large absorption and fluorescence, light resistance, low toxicity in-vivo, and relatively high solubility in water. In this thesis, graphene, BN, MoS2 and TiS3 were synthesized using micromechanical method and their dimension analyzes were carried out by optical microscope, Raman and AFM spectroscopy. As a result of the analyzes, it was determined that single, double and multilayered graphene, BN, MoS2 and TiS3 with thickness of about 1 nm was synthesized. Secondly, reduced graphene oxide (rGO)was synthesized with modified Hummers' method. novel composites with rGO and xanthene derivative dyes (Rhodamine 101, Florescein and Eosin Y) were synthesized in an aqueous medium. Morphological and optical properties of these composites was confirmed with X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), UV-visible spectroscopy and steady-state fluorescence spectroscopy. The effect of rGO and dye concentrations on optical and morphological properties of synthesized composites was investigated. Various changes (such as bathochromic and hypsochromic shift, hypochromic effect) were observed in the absorption spectra of the composites depending on the amount of rGO. Also, when amounts of rGO in composites was increased, the fluorescence intensities of dyes were influentially quenched.
Benzer Tezler
- Effects of charging on two-dimensional honeycomb nanostructures
Elektriksel yüklenmenin iki boyutlu bal peteği örgüsüne sahip nanoyapılar üzerine etkisi
MEHMET TOPSAKAL
Doktora
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
- Monitoring the diffusion and degradation characteristics of crystals via Raman spectroscopy
Kristal yapıların difüzyon ve bozulma karakteristiklerinin Raman spekroskopisi yolu ile gözlenmesi
BARIŞ AKBALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN ŞAHİN
- Farklı yöntemlerle borofen sentezi, karakterizasyonu ve kararlılığının incelenmesi
Investigation of the synthesis, characterization, and stability of borophene using different methods
SÜMEYYE ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞE KEKLİKCİOĞLU ÇAKMAK
- C-bn hibrit yapılarının elektronik ve piezoelektrik özelliklerinin teorik incelenmesi
Theoretical investigation of electronic and piezoelectric properties of c -bn hybrid structures
HAKKI BERAT BAYTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA MENDERES ALYÖRÜK
- Grafen ve bor nitrür takviyeli epoksi reçine ile hibrit nanokompozit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of hybrid nanocomposite with graphene and boron nitride reinforced epoxy resin
MAHİDE BETÜL ÖZTÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL DİLSİZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAHYA ÖZ