Synthesis of nanoparticles by laser ablation in liquid method and optical applications
Sıvıda lazer ablasyon ile nanoparçacık sentezi ve optik uygulamalar
- Tez No: 830293
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLEND ORTAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Science and Technology, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Sıvılarda darbeli lazer ablasyonu (PLAL) yöntemi, ligandlar, kaplama maddeleri ve atık ürünlerden arındırılmış saf nanoparçacıkları sentezlemek için kullanılabilecek hızlı, çevre dostu ve basit bir yöntemdir. Küresel veya karmaşık morfolojilere sahip metaller, oksitler, alaşımlar, yarı iletkenler, kompozit ve bileşik nanoparçacıklar gibi çeşitli nanoparçacık türleri sıvılarda darbeli lazer ablasyonu yöntemi ile sentezlenebilir. Bu tezde, fotovoltaik uygulama için AuCu nanoparçacıkları, ayarlanabilir optik özellikler için AgCu nanoparçacıkları, fototermal ve fotoakustik uygulama için CuS/Cu1.8S nanoparçacıkları ve yukarı dönüşüm fotolüminesans uygulaması için (Y0.83Yb0.16Er0.01)2O3 nanoparçacıkları sentezlendi. Sentezlenen AuCu nanoparçacıkları, organik güneş pillerinde kullanıldı ve güç dönüştürme verimliliğindeki %21,4'lük artışla kanıtlanan fotoakım üretimi artışı gerçekleştirildi. AgCu nanoparçacıkları, 420 nm - 580 nm arasında, bileşime ve lazer parçalanmasına bağımlı ayarlanabilir yüzey plazmon rezonansı göstererek 160 nm ayarlanabilirlik sağladı. Bu nanoparçacıklar ayrıca Janus nanoparçacıkları ve çekirdek-kabuk tipi konfigürasyonlar gibi karmaşık morfolojiler göstermektedir. Bakır sülfit nanoparçacıkları, 1183 nm'de absorbans zirvesi ile yakın kızılötesi bölgesinde geniş bir absorbans gösterir. 1 mg/mL konsantrasyonlu nanoparçacıklar, 3 dakikalık 3.23 W/cm2 1080 nm CW lazer ışınımında 52.2 °C'lik sıcaklık artışı göstermektedir. Bakır sülfit nanoparçacıklarının kullanıldığı foto akustik görüntüleme deneyleri, 1 cm derinlikte ultrasonik görüntülemeye kıyasla önemli bir kontrast artışı göstermektedir. Yukarı dönüşüm nanoparçacıkları, 980 nm lazer ışımasından 651 nm'de yoğun bir kırmızı emisyon ve hedef malzemeye kıyasla daha düşük yeşil emisyon göstermektedir. Bu, nanoparçacıkların hedef malzemeye kıyasla daha fazla ısı ürettiğini gösterir ve nanoparçacıkların hedef malzemeye kıyasla fotolüminesans - fototermal uygulamalar için yararlı olabilecek daha fazla ısı ürettiğini gösterir.
Özet (Çeviri)
Pulsed laser ablation in liquids (PLAL) method is a fast, green, and straightforward method that can be used to synthesize pure nanoparticles free of ligands, capping agents, and waste products. Several types of nanoparticles such as metals, oxides, alloys, semiconductors, composite and compound nanoparticles with spherical or complex morphologies can be synthesized with PLAL method. In this thesis, AuCu nanoparticles for photovoltaic application, AgCu nanoparticles for tunable optical properties, CuS/Cu1.8S nanoparticles for photothermal and photoacoustic application, and (Y0.83Yb0.16Er0.01)2O3 nanoparticles for upconversion photoluminescence application are synthesized. The synthesized AuCu nanoparticles are used in organic solar cells and enhanced the photocurrent production, proven by the 21.4% increase in the power conversion efficiency. AgCu nanoparticles show composition and laser fragmentation dependent tunable surface plasmon resonance between 420 nm – 580 nm, giving 160 nm tunability. These nanoparticles also show complex morphologies with Janus nanoparticle and core-shell type configurations. Copper sulphide nanoparticles show a broad absorbance in the NIR region with absorbance peak at 1183 nm. Nanoparticles with 1 mg/mL concentration show a 52.2 °C temperature increase in 3 minutes of 3.23 W/cm2 1080 nm CW laser irradiation. Photoacoustic imaging experiments where copper sulphide nanoparticles are utilized show a significant contrast enhancement compared to ultrasonic imaging at 1 cm depth. The upconversion nanoparticles show an intense red emission at 651 nm from 980 nm laser irradiation and lowered green emission compared to the target material which shows nanoparticles produce more heat compared to the target which can be useful for photoluminescence – photothermal applications.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of zinc oxide nano-particles and their medical applications by pulse laser ablation in liquid (PLAL) technique
Sıvı (PLAL) teknolojisinde darbeli lazer ablasyonu ile çinko oksit nano-parçacıklarının sentezi, karakterizasyonu ve tıbbi uygulamaları
NAWFAL AMER SALEH AL-KHAFAJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OLCAY GENÇYILMAZ
- Femtosaniye lazer ile işlenen yapıların katıhal lazerlerde uygulamaları ve üst çevrim pompalı Tm3+:KY3F10 lazerleri
Solid-state laser applications of femtosecond laser written structures and upconversion pumped Tm3+:KY3F10 lasers
YAĞIZ MOROVA
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA AKSOY ESİNOĞLU
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- Synthesis and characterization of Ag/Cu2O nanostructured employing pulse laser ablationin liquid
Sıvı lazer ablasyonu kulanarak Ag/Cu2O nanoyapılarının sentezi ve karakterizasyonu
AZZAM YAS KHUDHUR KHUDHUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER KARA
PROF. DR. EVAN TAREQ SALIM
- Galyum nitrür nanoyapıların lazer ablasyonu yöntemiyle üretimi, yapısal ve optik karakterizasyonu
Synthesis of gallium nitride nanostructures through laser ablation technique, structurel and optical characterization
ABDÜLMELİK DEMİREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTurgut Özal ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM YILMAZ
- Plasmonic enhancement in molecular fluorescence of natural curcumin dye with silver nanoparticles: Synthesis & biological application
Gümüş nanopartiküller ile doğal kurkumin boyasının moleküler floresansında plazmonik iyileştirme: Sentez ve biyolojik uygulama
HUDA ZAKI ABDULRAHMAN AL-SADOON
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyofizikÇankırı Karatekin ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM YÜKSEKTEPE ATAOL