Manipulation of spectral properties of polymer embedded phosphors and dyes by using metallic nanoparticles
Polimere gömülü fosforların ve boyaların spektral özelliklerinin metalik nano parçacıklarla manipülasyonu
- Tez No: 800181
- Danışmanlar: PROF. DR. KADRİYE ERTEKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Bu tez kapsamında polimetilmetakrilat (PMMA) matriksinde sarı ve kırmızı fosforlar ile ışık hasadı yapabilen nano boyutlu TiO2 ve Cr3+ doplanmış TiO2 'in optik özellikleri incelenmiştir. Sarı ve kırmızı fosforlar; La3Si6N11:Ce3+ (LSN) ve (Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+ (SCASN) optik parlaklık, mavi ışık tarafından uyarılabilme, termal dayanıklılık, sertlik ve yüksek kimyasal kararlılık gibi mükemmel özellikleri nedeniyle seçilmiştir. Her iki fosfor da; LSN ve silikat tabanlı nitrür fosforu; SCASN, beyaz ışık yayan diyot (WLED) uygulamaları ve diğer optoelektronik uygulamalar için umut verici dönüşüm materyalleridir. Sunulan materyallerin uyarma ve emisyon davranışı spektroflorimetrik ölçümlerle incelendi. Bu materyallerin uyarılmış hal lifetime'ları nanosaniye ve mikrosaniye zaman ölçeğinde kaydedildi. LSN ve SCASN'nin Cr3+ ile aktive edilmiş TiO2 nanopartikülleriyle olan karışımları, optik emisyon açısından olağanüstü bir performans göstermiş olup fosforların optik özelliklerinde gözlenen artış, Cr3+ ile aktive edilmiş TiO2 NPs' den fosforlara doğru gerçekleşen bir enerji transferine atfedilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, yeni sentezlenen 2-(9-Heksil-9H-karbazol-3-il)-5-(pyridin-4-il)-1,3,4-oksadiazol (YEN5) boyasının plastikleştirilmiş PMMA matriksde gümüş nanopartikülleri (AgNPs) ile etkileşimleri incelenmiştir. Çalışılan boya, aynı zamanda iyonik civaya karşı duyarlılık göstermiş olup AgNPs' nin varlığında veya yokluğunda farklı spektral cevaplar vermiştir. Önerilen kompozit malzeme ince film ve elektroeğirilmiş nano fiberler şeklinde hazırlanmış ve Hg (II) iyonlarının kantitatif olarak ölçülmesinde kullanılmıştır. Nano boyutlu gümüş içeren karışımlarda daha iyi spektral cevabın elde edilmesi AgNPs' den boyaya bir enerji transferi ile açıklanmış ve Hg (II) iyonları için optik sensor olarak kullanılabileceği değerlendirilmiştir. Tez kapsamında sensor parametreleri ele alınmış altında yatan teorik gerçeklerle birlikte açıklanmıştır. Boya temelli kompozisyonların decay karekteristikleri nanosaniye zaman rejiminde ölçülmüştür. Fosfor temelli malzemeler LED teknolojileri için yeni bir yaklaşım sunabilirken boya esaslı malzemelerin optik civa sensörü olabileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we examined optical properties of the commercially available yellow and red phosphors in polymethylmethacrylate (PMMA) matrix together with light -harvesting nanoparticles; TiO2 and TiO2:Cr3+. The yellow and red phosphors of La3Si6N11:Ce3+ (LSN) and (Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+ (SCASN) were chosen due to their superior properties including optical brightness, excitation ability by blue light, thermal resistivity, hardness and high chemical stability. Both the LSN and silicate-based nitride phosphor; SCASN are promising conversion materials for white-light emitting diode (WLEDs) applications and other optoelectronics. Excitation and emission behavior of the offered materials were investigated by the spectrofluorimetric measurements. The excited state lifetimes of the presented materials were recorded both in nanosecond and microsecond time scales, respectively. The blended forms of the LSN and SCASN with Cr3+ activated TiO2 nanoparticles exhibited extraordinary performance in terms of optical emission. We attributed the observed enhancement to the energy transfer from Cr3+ activated TiO2 NPs to the phosphors. In the second part of the thesis, newly synthesized 2-(9-Hexyl-9H-carbazol-3-yl)-5-(pyridin-4-yl)-1,3,4-oxadiazole (YEN 5) dye specified in the plasticized PMMA matrix, together with the silver nanoparticles (AgNPs). The offered dye exhibited a spectral sensitivity towards ionic mercury both in the absence and presence of the AgNPs. The composite was designed in form of thin film and electrospun nano fibers to test the sensitivity for the quantification of the Hg (II). The better spectral results observed for the silver containing blends were assigned to the energy transfer from AgNPs to the dye which is also explained with is theoretical background in this thesis. Similarly, the decay characteristics of the dye-based compositions were measured in nanosecond time-regime. The presented composites can bring a new approach for the LED technologies in terms of phosphor materials and dye-based optical mercury sensing applications.
Benzer Tezler
- Composite nanofiber patches for topical drug delivery systems
Kompozit nanoliflerin topikal ilaç salım sistemlerinde kullanımı
ZARİFE BARBAK
Doktora
İngilizce
2021
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE KARAKAŞ
- Naftalan katkılı kriyojel doku iskelelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of cryogel scaffolds added with naphtalan
NUSHABA MAMMADOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİMET KARAGÜLLE
- Hedef kimyasala duyarlı floresan malzemelerin sentezi ve kimyasal sensörlerde kullanımı
Synthesis of fluorescent materials sensitive to target chemicals and usage in chemical sensors
FEHMİ KARAGÖZ
- Potential of microdroplet lasers for optofluidic biosensing applications
Mikrodamla lazerlerin olası opto-akışkan biyoalgılama uygulamaları
MEHDİ AAS
- A study on entangled photon pairs in graded-index optical fibers
Derece indisli optik fiberlerde dolanık foton çiftleri üzerine bir çalışma
ÇAĞIN EKİCİ
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SALİH DİNLEYİCİ