Kolloidal kuantum noktaların fonksiyonel mimarilere düzenlenmesi
Assembly of colloidal quantum dots into functional architectures
- Tez No: 896453
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÖNSES
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Yeni nesil aygıtlar ve yüksek teknolojili uygulamalar için kolloidal nanomalzemelerin fonksiyonel mimariler oluşturacak şekilde düzenlenmesi gerekmektedir. Bu tez çalışması kolloidal kuantum noktaların (QD'lerin) yüksek çözünürlüklü elektrohidrodinamik püskürtmeli (E-JET) yazıcı kullanılarak hazırlanmış mikroskobik ve nanoskopik polimer desenleri üzerinde kendiliğinden düzenlenmesi ile fonksiyonel mimarilerin oluşturulması üzerine yeni yaklaşımlar geliştirmiştir. Bu yaklaşımlarda su fazındaki QD'lerin etrafındaki 3-merkaptopropiyonik asit ligandı ile baskılanmış poli(2-vinilpiridin) (P2VP) desenleri arasındaki elektrostatik etkileşimlerden faydalanılmıştır. İlk yaklaşımda kolloidal QD'lerin pH ayarlı olarak deterministik ve stokastik mimarilere düzenlenmesi gösterilmiştir. Kolloidal dispersiyonun pH değeri ile iki seviyede kontrol sağlanmaktadır. pH>4 için QD'lerin yüzeye adsorpsiyon yoğunluğu ve desenlerin floresansı pH ile belirlenmektedir. Düşük pH'da ise desenlerin gösterdikleri eşsiz parçalanma sonucu yazıcı ile belirlenen alanlarda rastgele yapılar elde edilmiştir. İkinci yaklaşımda ise, baskılanmış polimer damlacıklarında kalınlığa bağlı ıslatmama modları keşfedilmiş ve QD'ler özgün mimarilere düzenlenmiştir. Baskılanmış P2VP desenlerinin kalınlık ve yükseklik profiline bağlı olarak iki farklı mod ile yüzeyde moleküler taşınım gösterdiği bulunmuştur. Mod I durumunda kenarlarda büyük, merkezde küçük boyutlarda rastgele konumlanmış damlacıklar oluşmakta iken, Mod II'de ise kenarlardan merkeze doğru kayda değer bir moleküler taşınım ile yarı küremsi yapılar oluşmaktadır. Her iki yaklaşımın genellenebilirliği, kırmızı, yeşil ve mavi ışık yayan QD'ler ile teyit edilmiştir. Geliştirilen deterministik ve stokasitk fotolüminesan mimarilerin sahteciliğe karşı güvenlik etiketlerinde uygulanması, görüntü analizleri ve öznitelik eşleştirme algoritmaları ile sergilenmiştir.
Özet (Çeviri)
The organization of colloidal nanomaterials into functional architectures is a necessity for the development of next-generation devices and high-tech applications. This thesis presents novel approaches to functional architectures prepared through the self-assembly of colloidal quantum dots (QDs) on microscopic and nanoscopic polymer patterns fabricated by a high-resolution electrohydrodynamic jet (E-JET) printer. These approaches benefited from electrostatic interactions between 3-mercaptopropionic acid ligands around QDs in the aqueous phase and E-JET-printed poly(2-vinylpyridine) (P2VP) patterns. In the first approach, pH-tunable assembly of colloidal QDs into deterministic and stochastic architectures was demonstrated. The pH of the colloidal dispersion offers control at two levels. For pH>4, the adsorption density of QDs on the surface and the fluorescence of the patterns are determined by the pH. At low pH, the unique disintegration of the patterns resulted in random structures in regions defined by the E-JET printer. In the second approach, thickness-dependent dewetting modes were discovered in the printed polymer droplets, and the assembly of QDs into unique architectures was demonstrated. Printed P2VP patterns were found to exhibit molecular transport on the surface with two distinct modes depending on the thickness and height profile. In the case of Mode I, randomly positioned droplets were formed with large sizes at the edges and small sizes in the center. In Mode II, hemispherical structures were formed with significant molecular transport from the edges to the center. The generalizability of both approaches was validated with red, green and blue light emitting QDs. The applicability of the developed deterministic and stochastic photoluminescent architectures in anti-counterfeiting security labels was demonstrated by image analysis and feature matching algorithms.
Benzer Tezler
- Moleküler imprint sol-jel polimer kaplı kuantum noktaların sentezi ve optik sensör uygulaması
Synthesis of quantum dots coated with molecularly imprinted sol-gel polymer for application of optical sensor
TANER ARSLAN
- Yeni bir yaklaşımla kuantum nokta esaslı immünofloresan in vitro diagnostik testlerin tasarımı, geliştirilmesi ve biyomedikal uygulamaları
Design, development and biomedical applications of quantum dot based immunofluorescence in vitro diagnostic tests with a new approach
ÖZLET AKÇA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2017
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PERİHAN ÜNAK
PROF. DR. SUNA TİMUR
- Development and application of fluorescent nanosensors based on carbon dots coated with molecularly imprinted polymers
Moleküler imprint polimerle kaplanmış karbon nokta esaslı florasan nanosensörlerin geliştirilmesi ve uygulaması
İREM ZEREY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN GÜNEY
- Highly conjugated visible and near-infrared light photoinitiating systems for radical and cationic polymerization
Radikal ve katyonik polimerizasyon için yüksek konjugasyonlu görünür ve Nır bölgesi fotobaşlatıcı sistemleri
ALİ SÜERKAN
- A computational study of excitation dynamics on semiconductor surfaces
Yarı iletken yüzeylerde uyarılma dinamiklerinin hesaplamasal olarak çalışılması
BİRNUR KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALDUN SEVİNÇLİ