Geri Dön

Oksijen ve flor katkılı yeşil floresans yayan grafitik karbon nitrür kuantum noktalarının sentez ve karakterızasyonu: Sensör ve fotokatalitik uygulamaları

Synthesis and characterization of oxygen and fluorine co-doped green fluorescence graphitic carbon nitride quantum dots: Sensor and photocatalytic applications

PDF İndir

  1. Tez No: 761211
  2. Yazar: SOLOMON BEZABEH KASSA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YAVUZ ONGANER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: OF-g-CNQD'lar, Hg2+, ClO, Cys, GSH, RhB, TiO2 NT'ler, TiO2 NT/OF-g-CNQD (%4), Persülfat (PS) anyonları, OF-g-CNQDs, Hg2+, ClO, Cys, GSH, RhB, TiO2 NTs, TiO2 NT/OF-g-CNQD (4%), Persulfate (PS) anions
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

Amaç: Bu çalışma, sensör ve fotokatalitik uygulamalar için oksijen ve flor katkılı yeşil floresan grafit karbon nitrür kuantum noktalarının (OF-g-CNQD'ler) düşük sıcaklıkta katı fazlı piroliz yöntemiyle sentezini ve karakterizasyonunu amaçlamaktadır. Yöntem: Bu çalışmada, ilk olarak, sensör uygulamaları için, oksijen ve flor katkılı yeşil floresans yayan grafitik karbon nitrür kuantum noktaları (OF-g-CNQD'lar), başlangıç öncüler olarak doğal Limon tuzu (sitrik asit), üre ve amonyum florürden tek aşamalı katı fazlı piroliz yöntemiyle sentezlendi. İkinci olarak, TiO2 nanotüpler ve TiO2 NT/OF-g-CNQD nanokompozitleri, düşük sıcaklıklarda basit bir hidrotermal yöntemle hazırlandı. Sentezlenen malzemelerin karakterizasyonu UV-Gör. absorpsiyon, FTIR, XRD, XPS, TEM, SEM, EDX, NMR ve fotolüminesans spektroskopi teknikleri kullanılarak gerçekleştirildi. Son olarak, nanokompozitin fotokatalitik uygulamaları, persülfat (PS) anyonları ve görünür ışık radyasyonu kaynağı olarak 50 W'lık bir LED lamba kullanılarak araştırıldı. Bulgular: OF-g-CNQD'lar, mükemmel fotostabilite ve suda çözünürlük özellikleri ile etanol ve su ortamında sırasıyla %92,5 ve %52,2'lik yüksek floresans kuantum verimi sergiledi. OF-g-CNQD'ler, sırasıyla 4.62 ve 6.52 nm LOD ile Hg2+ ve ClO- iyonlarının tespitinde verimli bir floresan“kapatma”kemosensing platformu olarak kullanılabilir. Ardından, OF-g-CNQDs@Hg sistemi, sırasıyla 45 ve 110 nM'lik düşük bir LOD ile Cys ve GSH'nin eşzamanlı tespiti için bir biyoalgılayıcı floresan probu olarak kullanıldı. Sentezlenen fotokatalizör arasında, TiO2 NT/OF-g-CNQD'ler (%4), 2 mM PS anyonlarının varlığında RhB'nin (%99.2) en büyük fotokatalitik bozunma verimini sergiledi. Sonuçlar: Sentezlenen OF-g-CNQD'ların, su ve insan serumunda metal iyonlarının, anyonların, amino asitlerin ve/veya biyolojik moleküllerin tespiti için umut verici bir floresans prob olduğu bulundu. Ek olarak, sentezlenen OF-g-CNQD'lar, fotoindüklenmiş yük taşıyıcıları ve çoklu fotonların (görünür ışık) absorpsiyon özellikleri aracılığıyla, TiO2 NT'lerin fotokatalitik aktivitesini artırabileceği görüldü.

Özet (Çeviri)

Purpose: This study aims at the synthesis and characterization of oxygen and fluorine-doped green fluorescent graphitic carbon nitride quantum dots (OF-g-CNQDs) through a low-temperature solid-phase pyrolysis method for sensor and photocatalytic applications. Method: In this study, First, for sensor applications, oxygen and fluorine-doped green fluorescent graphitic carbon nitride quantum dots (OF-g-CNQDs) were synthesized by the one-step solid-phase pyrolysis method from natural lemon salt (citric acid), urea, and ammonium fluoride as the starting precursors. Second, TiO2 Nanotubes and TiO2 NT/OF-g-CNQDs nanocomposites were prepared by a simple hydrothermal method at low temperatures. The characterization of the as-synthesized materials was investigated using UV-Vis absorption, FTIR, XRD, XPS, TEM, SEM, EDX, NMR, and photoluminescence spectroscopy techniques. Finally, the photocatalytic applications of the nanocomposite were investigated using 2mM persulphate (PS) anions, and a 50 W LED lamp as a source of visible light radiation. Findings: The synthesized OF-g-CNQDs exhibited high fluorescence quantum yields of 92.5% and 52.2% in ethanol and water media, respectively. The OF-g-CNQDs can be served as an efficient fluorescent“turn-off”chemosensing platform in the detection of Hg2+ and ClO- ions with LOD of 4.62 and 6.52 nm, respectively. Subsequently, the OF-g-CNQDs@Hg system was used as a biosensing fluorescence probe to simultaneously detect Cys and GSH with a low LOD of 45 and 110 nM, respectively. Among the as-synthesized photocatalyst, TiO2 NT/OF-g-CNQDs (4%) exhibited the greatest photocatalytic degradation efficiency of RhB (99.2%) in the presence of 2 mM PS anions. Results: The synthesized OF-g-CNQDs were found to be a promising fluorescent probe for the detection of metal ions, anions, amino acids, and/or biological molecules in water and human serum. In addition, synthesized OF-g-CNQDs can enhance the photocatalytic activity of TiO2 NTs through their photoinduced charge carriers and multi-photons (visible light) absorption properties.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    833100

    In-situ doped FZO films by ALD for TCO applications

    TCO uygulamarı için ALD tarafından yerinde katkılanmış FZO filmler

    MERYEM TUNÇKANAT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHSİNE BİLGE İMER

    PROF. DR. ALPAN BEK

  2. Tez No

    901253

    Perovskite güneş hücreleri için metal oksit alttaşların üretimi ve tasarımı

    Fabrication and design of metal oxide substrates for perovskite solar cells

    FURKAN EMRULLAH AŞIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mühendislik BilimleriNecmettin Erbakan Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. SEÇKİN AKIN

  3. Tez No

    571420

    Molibden katkılı bivo4 katalizörlerinin geliştirilmesi,karakterizasyonu ve fotokatalitik etkinliklerinin incelenmesi

    Development and characterization of molibden metal doped bivo4 catalysts and investition of their photocatalytic activities

    TUĞBA YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  4. Tez No

    739720

    Catalysis with engineered Prussian blue analogues under external bias, light, and magnetic field

    Potansiyel, ışık ve manyetik alan altında tasarlanmış Prusya mavisi analogları ile kataliz

    RAMADAN CHALIL OGLOU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FERDİ KARADAŞ

  5. Tez No

    520289

    Photoelectrocatalytic Water Splitting on Tungsten (VI) Oxide Films Prepared by Supercritical Deposition in a Cold-wall Reactor and by a Hydrothermal Technique

    Soğuk-duvar Reaktöründe Süperkritik Deposizyon ve Hidrotermal Yöntemler ile Hazırlanan Tungsten (VI) Oksit Filmler Üzerinde Fotoelektrokatalitik Su Ayrışımı

    GÖZDE TEKELİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimya MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CAN ERKEY

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SARP KAYA

Geri Dön