Polydiacetylene-based supramolecular systems: synthesis, characterization, and applications
Polidiasetilen bazlı supramoleküler sistemler: sentez, Karakterizasyon ve uygulamalar
- Tez No: 826671
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERIC MENG MENG TAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Polidiasetilenler (PDA'lar) supramoleküler etkileşimleri ve sensör uygulamalarını incelemek için kullanışlı konjuge polimerlerdir. Dış etkiler, PDA'ların düzlemsel konjuge yapısında bir bozulmaya neden olarak maviden kırmızıya renk geçişi ve floresan sinyali vermesi ile sonuçlanır. Diasetilen monomerlerinin modifikasyonu, güçlendirilmiş baş grup etkileşimleri yoluyla tetikleyicilere karşı hareket direnci geliştirir veya belirli moleküllerin algılanmasını kolaylaştırarak hassasiyeti artırır. Bu tezde, ağır mBzA ve lineer DETA moleküllerinin, farklı alkil kuyruk uzunluklarına sahip PCDA ve TCDA olmak üzere iki DA monomerinin karboksilik baş grubuna kovalent bağlanması ve dış etkenlere verdiği cevap çalışılmıştır. Kendiliğinden oluşan PDA vezikülleri kullanılarak üç boyutlu maruz kalma sağlanmış ve bu yapılar çeşitli etkiler altında değerlendirilmiştir. Bazik koşullar altında mBzA ile modifiye edilmiş PDA vezikülleri fotopolimerizasyon süresinin de değiştirilmesi ile test edilmiştir. Sonuçlar, uzun süreli UV radyasyonuna maruz kalan PDA'ların yüksek pH'a karşı duyarlılıklarının azalmasının yanı sıra bu veziküllerin tersinir renk değişimi cevabı verdiğini ortaya koymuştur. Diğer taraftan, daha kısa alkil kuyruğuna sahip DETA ile fonksiyonlandırılmış PDA vezikülleri başlangıçta mor renkli görünmektedirler. Başlangıçtaki ara fazın etkisi, asit ve alkol gibi çeşitli dış etkenler altında monokarboksilik ve daha uzun alkil kuyruklu monomerler ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Termodinamik olarak mavi faza kıyasla daha kararlı olmasına rağmen, ara fazda mordan kırmızıya renk geçişinin hızlandığı görülmüştür. Bununla birlikte, sıvı etanol ve asetik asit buharına maruz kalma, poli(TCDA-DETA) veziküllerinde küçük bir mavi faz fraksiyonunun varlığına neden olurken poli(PCDA-DETA) veziküllerinde olmamıştır, bu da zincirler arası ve zincir içi etkileşimlerin zincir bozulması ve yeniden kurulması yoluyla gerinim salınımında önemli rol oynadığını göstermektedir. Katı faz sensör uygulamaları için, DETA ile fonksiyonelleştirilmiş ve monokarboksilik diasetilenlerin elektropsun fiberleri kullanılmıştır. Gıda bozulması deneylerinde şarap, süt ve tavuk kaynakları kullanılmıştır. Sonuçlar, amin modifiyeli PDA/PEO fiberlerinin kırmızı faza döndükleri gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, gıda ürünlerinin gerçek bozulmasına tepkilerini optimize etmek için daha derinlemesine analizlere ihtiyaç vardır.
Özet (Çeviri)
Polydiacetylenes (PDAs) are useful conjugated polymers for studying supramolecular interactions and sensing applications. External stimuli disrupt the planar conjugated backbone of PDAs, resulting in a blue-to-red color transition and activated fluorescent signal. Modifying diacetylene monomers improved resistance to external triggers through enhanced head group interactions or facilitated the detection of specific molecules, thereby increasing sensitivity. This thesis investigates the covalent attachment of bulky mBzA (m-amino benzoic acid) and linear DETA (diethylenetriamine) molecules to the carboxylic head group of two DA monomers, namely PCDA and TCDA, with different alkyl tail lengths. Their responses were evaluated under various triggers using self-assembled PDA vesicles, enabling three-dimensional exposure to the stimuli. Testing mBzA-substituted PDA vesicles under basic conditions and varying photopolymerization duration revealed decreased sensitivity to high pH with prolonged UV irradiation and allowed reversibility in mBzA-functionalized vesicles. Furthermore, DETA-functionalized PDA with a shorter alkyl tail initially produced purple-colored vesicles. The effect of the initial intermediate phase was assessed by comparing monocarboxylic and longer alkyl tail monomers under various external triggers, including acid and alcohol. The intermediate phase promoted the purple-to-red color transition despite being thermodynamically more stable than the blue phase. However, exposure to liquid ethanol and acetic acid vapor resulted in the presence of a small fraction of blue phase in poly(TCDA-DETA) vesicles but not in poly(PCDA-DETA) vesicles, indicating the significant role of inter- and intra-chain interactions in strain release through chain distortion and realignment. Electrospun fibers of DETA-functionalized and monocarboxylic diacetylenes were employed for solid-phase sensor applications. Food spoilage sources such as wine, milk, and chicken were used. The results revealed that amine-substituted PDA/PEO fibers were affected by the spoilage of those products. However, more in-depth analysis is needed to optimize their response to the actual spoilage of the food products.
Benzer Tezler
- Yeni tip dallanmış vic-dioksim ve geçiş metal komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
EMEL MUSLUOĞLU
- Development of flexible sensors with conjugated polymers
Konjuge polimerlerle esnek sensörlerin geliştirilmesi
AYBÜKE BÜŞRA ÖZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERIC MENG MENG TAN
- Organik pil elektrodu tasarımı için elektronik yapı teorisi
Electronic structure theory for organic battery electrode design
ENİS YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇETİN KILIÇ
- Electrospun polyacrylonitrile based composite nanofibers containing polyindole and graphene oxide
Poliindol ve grafen oksit içeren poliakrilonitril tabanlı kompozit nanofiberler
İLKNUR BOZKAYA GERGİN
Doktora
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Birleşik tiyofen temelli bileşiklerin klik reaksiyonu ile polimerleştirilmesi, elektronik ve optoelektronik özelliklerinin araştırılması ve uygulamaları
Polymerization of fused thiophene based compounds via cli̇k reaction, researching of their electronic, optoelectronic properties and their applications
ALİ BUYRUK