Experimental characterizations of the response of nematic liquid crystal droplets upon adsorption of nanoparticles from aqueous media
Nematik sıvı kristal damlacıklarının sulu ortamdan nanopartikül adsorpsiyonuna verdiği tepkilerin deneysel karakterizasyonu
- Tez No: 694447
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE BÜKÜŞOĞLU, PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Nematik sıvı kristal damlacıkları, moleküler türlerin tespiti için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, sulu ortamdan nanopartiküllerin adsorpsiyonuna karşı mikrometre boyutlu nematik sıvı kristal damlacıklarının tepkisini araştırdık. Bu çalışmanın ilk bölümünde, ~100 nm çapında silika nanoparçacıkları sentezledik ve yüzeylerini düzlemsel veya homeotropik sıvı kristal çapalanmasına ve pH'a bağlı bir yüke sahip olacak şekilde değiştirdik. İkinci olarak, nanopartiküllerin sıvı kristal-sulu arayüze adsorpsiyonunu gerçekleştirdik ve sıvı kristal damlacıklarının adsorpsiyon üzerine tepkisini araştırdık. Nanopartiküllerin sıvı kristal-su arayüzlerine adsorpsiyonu ile yüzey çapalanmasındaki değişiklik ve bölgesel heterojenitelerin oluşumu ile tutarlı olarak damlacıkların yüzey işlevselliğine ve konsantrasyona bağlı konfigürasyonlarını gösterdik. Sonuçlarımıza göre, -COOH ile fonksiyonlanmış nanopartiküllerin (düzlemsel) adsorpsiyonu damlacık konfigürasyonlarında bir değişime neden olmazken, dimetiloktadesil [3-(trimetoksisilil) propil] amonyum klorür (DMOAP, homeotropik) ile fonksiyonlanmış nanopartiküllerin adsorpsiyonu ile damlacık konfigürasyonlarında bipolardan radyale geçiş görüldü. Elektrostatik etkileşimleri manipüle ederek, nanopartiküllerin fizikokimyasal özelliklerine erişim sağladık ve nanopartiküllerin sıvı kristal-su arayüzlerine adsorpsiyonunu kontrol ettik. Damlacık konfigürasyonlarında -COOH/DMOAP karışık tektabakaları ile işlevselleştirilmiş nanoparçacıkların adsorpsiyonunun neden olduğu geçici bir değişiklik olduğunu gösterdik. Bu sonuçlar, nano boyutlu türlerin tespiti, nanoparçacıkları sıvı kristaller ile birleştiren tespit uygulamaları ve karmaşık yapılara sahip anizotropik kompozit parçacıkların sentezi için yapılan çalışmalara bir temel sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Nematic liquid crystal (LC) droplets have been widely used for the detection of molecular species. In this study, we investigated the response of micrometer sized nematic LC droplets against the adsorption of nanoparticles from aqueous media. In the first part of this study, we synthesized ~100 nm-in-diameter silica nanoparticles and modified their surfaces to mediate either planar or homeotropic LC anchoring and a pH-dependent charge. Secondly, we carried out the adsorption of nanoparticles to the LC-aqueous interface and investigated the response of LC droplets upon adsorption. We showed surface functionality- and concentration-dependent configurations of the droplets consistent with the change in the surface anchoring and the formation of local heterogeneities upon adsorption of the nanoparticles to LC-aqueous interfaces. According to our results, the adsorption of nanoparticles modified with dimethyloctadecyl [3-(trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride (DMOAP, homeotropic) exhibit a transition from bipolar to radial, whereas the adsorption of -COOH-terminated counterparts (planar) did not cause a configuration transition. By manipulating the electrostatic interactions, we controlled the adsorption of the nanoparticles to the LC-aqueous interfaces, providing access to the physicochemical properties of the nanoparticles. We demonstrated a temporal change in the droplet configurations caused by the adsorption of the nanoparticles functionalized with -COOH/DMOAP mixed monolayers. These results provide a basis for studies in applications for the detection of nano-sized species, for sensing applications that combine nanoparticles with LCs, and for the synthesis of anisotropic composite particles with complex structures.
Benzer Tezler
- Haptic rendering with series elastic actuation:Effects of filtering on passivity and fidelity of kinesthetic haptic feedback
Seri elastik eyleme ile dokusal algı yaratma: Alçak geçiş filtresinin pasiflik ve dokusal algı yaratma performansına etkileri
ÖZGÜR TAYLAN KENANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. VOLKAN PATOĞLU
- İyonlaştırıcı radyasyonun poli (epiklorohidrin-ko-etilen oksit-ko-allil glisidil eter) polimerleri üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of effect of ionizing radiation on poly(epichlorohydrin-co-ethylene oxide-co-allyl glycidyl ether) polymers
EZGİ DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ŞEN
- Investigation of microstructural homogeneity and thermal stability of equal channel angular pressed and aged 2024 Al alloy
Aşırı deforme edilmiş ve yaşlandırılmış Al 2024 alaşımında mikroyapısal homojenlik ve ısıl kararlılığın incelenmesi
GÜHER KOTAN
Doktora
İngilizce
2014
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR
YRD. DOÇ. DR. YUNUS EREN KALAY
- Numerical and experimental investigation of mechanical properties of parts manufactured via carbon fiber reinforced material extrusion
Karbon fiber ile güçlendirilmiş malzeme ekstrüzyon yöntemi ile üretilmiş parçaların mekanik özelliklerinin numerik ve deneysel olarak incelenmesi
AKINCAN SÜRE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ULAŞ YAMAN
PROF. DR. MEHMET ALİ SAHİR ARIKAN
- Elektron demeti buharlaştırma yöntemi ile hazırlanmış tungsten oksit ince filmler üzerine detaylı bir çalışma: Elektrokromik cihaz üretimi ve karakterizasyonları
A detailed study on tungsten oxide thin films prepared by electron beam evaporation method: Electrochromic device preperation and characterizations
DİLEK EVECAN
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ZAYİM