Plasmonic nanoparticle modified substrate for SERS sensing applications
SERS algılama uygulamaları için plazmonik nanoparçacık modifiyeli substrat
- Tez No: 823357
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UĞUR ÜNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nitrit ve amonyak gibi N-türevi türlerin toksisitesi üzerine, çevrede yaygın olarak bulunmalarının bir sonucu olarak çok sayıda araştırma yapılmıştır. Ekolojik sistem, çoğunlukla yoğun gübre kullanımından kaynaklanan besin kirliliği nedeniyle tehdit altındadır. Bir diğer kirlilik kaynağı da endüstriyel gaz bacaları ve içten yanmalı motorlardır. Literatürde nitrit iyonlarının incelenmesi için kromatografi, elektrokimya ve kolorimetri gibi çok sayıda analitik teknik geliştirilmiştir. NOx ve NH3 tespit cihazlarının geliştirilmesinin bir diğer avantajı da hastalık tespitinde etkin rol almalarıdır. Nitrit ve amonyak, akciğer ve solunum bozukluklarının yanı sıra böbrek ve sindirim sistemi hastalıklarının teşhisinde kullanılan biyobelirteçlerdir. Yüzey Destekli Raman saçılması (SERS), yüksek hassasiyeti ve çözünürlüğü nedeniyle, pürüzlü bir Ag yüzeyinde keşfedilmesinden bu yana kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. Şimdiye kadar, geniş bir spektral aralıkta ayarlanabilir absorpsiyon bantlarına sahip anizotropik soy metal nanoyapılar (Ag ve Au), elektromanyetik güçlendirme mekanizması (EM) aracılığıyla yüksek SERS aktivitesi göstermiştir. Bu tez, plazmonik metal parçacık substratlarının üretimi ve bunların N türevi moleküllerin tespitine uygulanması ile ilgilenmektedir. İlk iki bölüm, bakır plakalar üzerinde nanoparçacıkların sentezini sunmaktadır. Farklı morfolojilere sahip Ag ve Au nanoparçacık modifiye bakır filmler incelenmiştir. Ag ve Au nanoparçacıklarının Cu yüzeyindeki homojen dağılımı, nanoparçacıkların başarılı bir şekilde bir araya getirilmesinden ve kullanılan bakır plakanın yüzey özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Son bölümde 3 boyutlu grafen oksit iskelet üzerinde nanoparçacık üretimi sunulmaktadır. Farklı özelliklere sahip üç boyutlu (3D) grafen malzemeler SERS uygulamaları için henüz önemli ölçüde araştırılmamıştır. Bu araştırmada Ag modifikasyonlu grafen aerojeller (GA) SERS substratları olarak kullanılmıştır. Substratların SERS performansı, N türevi bir prob molekülü olan Rhodamine B (RhB) tespit edilerek incelenmiştir. En yüksek hassasiyete sahip substrat daha sonra nitrit tespiti için kullanılmıştır. RhB molekülleri için tespit limiti Ag nanoparçacık modifiye Cu substrat için 10-8 M, Au-Ag nanoparçacık modifiye substrat için 10-16 M ve Ag nanoparçacık modifiye GA substrat için 10-6'dır. SERRS tekniği (Yüzey Geliştirilmiş Rezonans Raman Spektroskopisi), azo boya üretimini benimseyen nitrit tespitini incelemek için kullanılmıştır. En başarılı substrat 10-14M kadar düşük nitrit konsantrasyonlarını tespit edebilmiştir.
Özet (Çeviri)
Numerous research on the toxicity of N-derived species like nitrite and ammonia have been conducted as a result of their widespread existence in the environment. The ecological system is threatened by nutrient pollution, which is mostly caused by heavy use of fertilizers. Another source of pollution is the industrial gas chimneys and internal combustion engines. Numerous analytical techniques, such as chromatography ,electrochemistry and colorimetry have been developed for the study of nitrite ions in the literature. Another advantage of developing NOx and NH3 detection devices is that they play a role in disease identification. Nitrite and ammonia are biomarkers used to diagnose lung and respiratory disorders, as well as kidney and digestive system diseases. Surface-Enhanced Raman scattering (SERS), due to its high sensitivity and resolution, has been extensively researched since its discovery on a rough Ag surface. Up to now, anisotropic noble metal nanostructures (Ag and Au) with tunable absorption bands in a wide spectral range have demonstrated high SERS activity via electromagnetic enhancement mechanism (EM). This dissertation is concerned with the manufacture of plasmonic metal particle substrates and their application to the detection of N-derived molecules. The first two parts present the synthesis of nanoparticles on copper plates. Ag and Au nanoparticle modified copper films with different morphologies are investigated. The homogeneous distribution of Ag and Au nanoparticles on the Cu surface resulted from successful assembly of nanoparticles and surface characteristics of the used copper plate. The final section presents the production of nanoparticles on a 3-D graphene oxide framework. Three-dimensional (3D) graphene materials with distinct characteristics have not yet been substantially investigated for SERS applications. Graphene aerogels (GA) with Ag modifications were used as SERS substrates in this research. SERS performance of substrates were examined by detecting an N-derived probe molecule; Rhodamine B (RhB). The highest-sensitivity substrate is then used for nitrite detection. The detection limit for RhB molecules is 10-8 M for Ag NPs modified Cu substrate, 10-16 M for Au-Ag NPs modified substrate, and 10-6 for Ag NPs modified GA substrate. The SERRS technique (Surface Enhanced Resonance Raman Spectroscopy) was used to study nitrite detection adopting azo dye production. The most promising substrate could achieve detecting nitrite concentrations as low as 10-14M.
Benzer Tezler
- Hipertiroidi'nin radyoaktif iyot (1-131) ile tedavisinde, lenfositlerde spontan DNA sentezinin 14 C-timidin inkorporasyonu ile incelenmesi
Başlık çevirisi yok
ÖMER N. YİĞİTBAŞI
Doktora
Türkçe
1982
Biyofizikİstanbul ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. İRFAN URGANCIOĞLU
- Bruselloz, listeriyoz ve toksoplazmoz enfeksiyonlarının düşük, ölü doğum ve erken doğum olgularındaki etkilerinin serolojik yöntemlerle araştırılması
An Investigation on the effect of brucellosis, listeriosis and toxoplasmosis in case of spontaneous abortion, stillbirth and premature delivery, using serological methods
ÖMER POYRAZ
Doktora
Türkçe
1990
MikrobiyolojiCumhuriyet ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLENDAME SAYGI
- Deneysel pankreatitin pankreas ve karaciğer dokularında oluşturduğu değişiklikler
The Changes concluded of experimental pancreatitis on the pancreas and liver tissues
SAİM ÖZDAMAR
Doktora
Türkçe
1990
MorfolojiCumhuriyet ÜniversitesiMorfoloji (anatomi) Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜLİN BAYKAL
- İstanbul ve çevresinde kesilen boğaların eklenti üreme bezleri üzerinde anatomo-histopatolojik incelemeler
Başlık çevirisi yok
Ö. SERDAR SONCELEY
Doktora
Türkçe
1991
Veteriner Hekimliğiİstanbul ÜniversitesiVeterinerlik Patolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAHSİN YEŞİLDERE
