Grafen kuantum nokta içeren nanokompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of nanocomposites containing graphene quantum dots
- Tez No: 600297
- Danışmanlar: PROF. DR. NURAY YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Tez çalışması kapsamında grafen kuantum noktalar aşağıdan yukarıya ve yukarıdan aşağıya yaklaşımları ile sentezlenerek iki ve üç bileşenli kompozitleri elde edilmiştir. Grafen kuantum nokta (GKN), polipirol (PPy) ve Fe3O4 içeren kompozitlerinin (Fe3O4-PPy, PPy@N-GKN ve Fe3O4-PPy@N-GKN) floresans, fototermal, süperparamanyetik, ilaç yükleme ve salım özelikleri incelenmiştir. Yukarıdan aşağıya yaklaşımı ile GKN sentez ortamında kullanılan H2O2 (0.54-5.4 ml) ve NH3 (0-0.54 ml) miktarının kuantum verimliliğine etkisi araştırılmış ve en yüksek kuantum verimliliği %9.7 olan yapının mavi renk ışıma yaptığı gözlenmiştir. Aşağıdan yukarıya yaklaşım ile sitrik asit kullanılarak sentezlenen 2-5 nm boyutlarına sahip N-GKN yapılarının kuantum verimi ise %61.9 olarak belirlenmiş ve yapılar daha belirgin floresans emisyonu sergilemişlerdir. Yüksek kuantum verimine sahip N-GKN kullanılarak hazırlanan PPy@N-GKN ve Fe3O4-PPy@N-GKN nanokompozitlerinin kuantum verimleri ise sırasıyla %3 ve %6.5 olarak hesaplanmıştır. Bu sonuç, sentezlenen kompozitlerin de floresans özelik gösterdiğini ortaya koymuştur. Fototermal performansının belirlenmesi için farklı derişimlerdeki PPy@N-GKN ve Fe3O4-PPy@N-GKN çözeltileri (0.05-0.2 mg/mL) farklı güç yoğunluklarında (1.5-2.5 W/cm2) 808 nm dalga boyundaki NIR lazer ışınlarıyla uyarılmış, 2.5 W/cm2 güç yoğunluğu ile gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda 0.1 mg/ml derişimli PPy@N-GKN ve Fe3O4-PPy@N-GKN çözeltilerinin sıcaklıkları sırasıyla 86.1°C ve 59°C'e ulaştığı saptanmıştır. İlaç yükleme ve salım çalışmaları ise usnik asit (UA) ve doksorubisin (DOX) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 10 gün sonunda DOX'a ait kümülatif salım miktarının pH 5.5 ve 7.4'de sırasıyla %33.75±0.24 ve %20.96±0.47, UA'ya ait kümülatif salım miktarının pH 5.5 ve 7.4'de sırasıyla % 18.75±0.002 ve % 23.95±0.017 olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar sentezlenen kompozitlerin floresans, fototermal ve süperparamanyetik özelik taşıdığını ve potansiyel bir ilaç salım sistemi olabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Within the scope of thesis, graphene quantum dots were synthesized with bottom-up and top-down approaches to obtain their two- and three-component composites. Fluorescence, photothermal and superparamagnetic properties of Fe3O4-PPy, PPy@N-GQDs and Fe3O4-PPy@N-GQDs composites containing graphene quantum dot (GQD), polypyrrole (PPy) and Fe3O4 were investigated. The effect of the amount of H2O2 (0.54-5.4 ml) and NH3 (0-0.54 ml) used in the GQDs synthesis medium on quantum yield was investigated with top-down approach and it was observed that the structure with the highest quantum efficiency of 9.7% has blue emission. The quantum yield of N-GQDs structure with 2-5 nm sizes synthesized using citric acid by bottom-up approach was determined as 61.9% and structures exhibited more pronounced fluorescence emission. The quantum yields of PPy@N-GQDs and Fe3O4-PPy@N-GQDs nanocomposites prepared using high quantum yield N-GQDs were calculated as 3% and 6.5%, respectively. This result revealed that the synthesized composites also showed fluorescence property. For the determination of photothermal performance, PPy@N-GQDs and Fe3O4-PPy@N-GQDs solutions with different concentrations (0.05-0.2 mg/mL) were stimulated with NIR laser beams of 808 nm wavelength at different power densities (1.5-2.5 W/cm2) and as a result of the studies carried out with a power density of 2.5 W/cm2, it was found that the temperatures of PPy@N-GQDs and Fe3O4-PPy@N-GQDs solutions with concentration of 0.1 mg/ml reached to 86.1°C and 59°C, respectively. Drug loading and release studies were performed using usnic acid (UA) and doxorubicin (DOX). After 10 days, the cumulative release amount of DOX was 33.75 ± 0.24 and 20.96 ± 0.47% at pH 5.5 and 7.4, respectively, and the cumulative release amount of UA at pH 5.5 and 7.4 was 18.75 ± 0.002 and 23.95 ± 0.017%, respectively. The results showed that the synthesized composites had fluorescence, photothermal and superparamagnetic properties and could be a potential drug delivery system.
Benzer Tezler
- Grafen kuantum nokta/ metal oksit/ iletken polimer içeren nanokompozitlerin süperkapasitör performanslarının incelenmesi
Investigation of supercapacitor performances of nanocomposites containing graphene quantum dot/metal oxide/conductive polymer
BERAY ALYAKUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY YILDIZ
- Investigation of mechanical behavior of graphene reinforced aluminum nanocomposites
Grafen ile güçlendirilmiş alüminyum nano kompozitlerin mekanik davranışının araştırılması
NECATİ YASİN GÖKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT KIRKAYAK
- Grafen temelli kuantum noktaları / ftalosiyaninkonjugatlarının sentezi ve enerji transferi özelliklerininincelenmesi
Graphene-based quantum points / phthalocyanine investigation of the synthesis and energy transfer characteristics of the conjugates
ŞULE ERYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ÖZÇEŞMECİ
- Suda çözünebilen kuantum noktaların sentezi ve sensör uygulamaları
Synthesis of water soluble quantum dots and sensor application
MUHAMMED ESAD SAĞLAM
- İndirgenmiş grafen oksit ve karbon kuantum nokta katkılı polikaprolakton nanofiber üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of reduced graphene oxide and carbon quantum dots filled polycaprolactone nanofibers
BÜŞRA BOZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERDA MİNDİVAN