Nanopartikül katkılı polimerik sensörlerin üretimi ve uçucu organik bileşenlere karşı hassasiyetinin belirlenmesi
Production of nanoparticle added polymeric sensors and determination of sensitivity to volatile organic compounds
- Tez No: 970155
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM DEMİR KARAKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tarsus Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uçucu organik bileşikler (UOB), çevre ve insan sağlığı açısından kritik riskler oluşturan önemli kirleticilerdir. Metanol, etanol, aseton, toluen, ksilen, klorometan, hidrazin ve dimetilformamid gibi bileşikler, atmosferde düşük seviyelerde bulunsalar dahi akut ve kronik maruziyetlerle ciddi sağlık sorunlarına yol açabilmektedir. Bu nedenle, söz konusu bileşiklerin güvenli sınırlar içinde tutulması ve sürekli olarak izlenmesi büyük önem taşımaktadır. Çevresel izleme çalışmalarında kullanılan gaz sensörleri, yüksek hassasiyetleri ve seçicilikleri nedeniyle öne çıkmaktadır. Özellikle polimer esaslı ince filmler, yüksek yüzey alanı/hacim oranları, düşük maliyetleri ve esneklikleri sayesinde sensör tasarımlarında yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. Çözücü döküm yöntemi, bu filmlerin üretiminde basitliği ve homojen yapılar elde edilebilmesi sebebiyle tercih edilmektedir. Ancak etkin bir gaz algılama performansı için filmlerin iletken ya da yarı iletken özelliklerle desteklenmesi gerekmektedir. Bu noktada, nanomalzeme katkıları önemli bir rol oynamaktadır. Metal oksit nanopartiküller, gaz algılama kapasitesini artıran başlıca katkı malzemeleri arasında yer almaktadır. Bu tez kapsamında, polivinil alkol (PVA) ve karboksimetilselüloz (CMC) polimerlerinden çözücü döküm yöntemi ile elde edilen ince filmler, gümüş, titanyum dioksit ve demir nanopartiküller ile fonksiyonelleştirilmiştir. Üretilen nanokompozit filmler farklı kombinasyonlarda hazırlanarak yapısal ve morfolojik karakterizasyonları gerçekleştirilmiş, ardından seçilen UOB'lere karşı sensör performansları test edilmiştir. Elde edilen bulgular, nanopartikül katkılı polimer ince filmlerin uçucu organik bileşiklerin tespitinde yüksek potansiyele sahip olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Volatile organic compounds (VOCs) are recognized as critical pollutants that pose serious threats to both environmental quality and human health. Even at trace concentrations, compounds such as methanol, ethanol, acetone, toluene, xylene, chloromethane, hydrazine, and dimethylformamide can induce acute and chronic exposure effects, leading to significant health risks. Therefore, continuous monitoring of these compounds within safe limits is essential. Gas sensors have been widely utilized for environmental monitoring due to their high sensitivity and selectivity. Among the available sensing materials, polymer-based thin films have gained considerable attention owing to their high surface-to-volume ratios, low production costs, and structural flexibility. The solvent casting technique, which allows the fabrication of uniform and stable thin films in a simple and cost-effective manner, is commonly employed in their preparation. However, to enhance sensing efficiency, these films require functional modification with conductive or semiconductive additives. Nanoparticles, particularly metal oxides, have been shown to significantly improve the gas-sensing performance of polymer matrices. In this study, thin films were fabricated from polyvinyl alcohol (PVA) and carboxymethylcellulose (CMC) via the solvent casting method and subsequently functionalized with silver, titanium dioxide, and iron nanoparticles. Nanocomposite films were prepared in various combinations, and their physicochemical and morphological properties were systematically characterized. Finally, their sensitivities toward selected VOCs were evaluated. The findings of this thesis indicate that nanoparticle-modified polymer thin films demonstrate strong potential as efficient sensor materials for the detection of volatile organic compounds.
Benzer Tezler
- Nanokompozit yapılı lif tasarımı ve geliştirilmesi
Design and development of nanocomposite fibers
NURAY KIZILDAĞ
Doktora
Türkçe
2017
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY UÇAR
- Processing of polylactide nanofibrous and film structures: Effects of polymer blending and bio-additives on structure-property relationships
Polilaktit nanolif ve film yapılarının işlenmesi: Polimer karışımı ve biyo-katkıların yapı-özellik ilişkileri üzerine etkisi
HANDAN PALAK
Doktora
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURÇAK KARAGÜZEL KAYAOĞLU
- Fabrication of nanostructured metal oxide materials and their use in energy and environmental applications
Nanoyapılı metal oksit malzemelerin üretimi ve enerji ve çevre uygulamalarında kullanımı
MEHMET DURMUŞ ÇALIŞIR
Doktora
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Silver nanoparticles doped antimicrobial biocomposite for hydrogen peroxide biosensor
Gümüş nanopartikül katkılı antimikrobiyal biyokompozit ile hidrojen peroksit biyosensörü
EYLEM ÇAĞRICAN GÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Geliştirilmiş elektromekanik özelliklere sahip 3B basılabilir tekli ve ikili-metalik (Cu/Ag) nanopartiküllerin yerinde sentezi
In-situ synthesis of 3D printable mono- and bi-metallic (Cu/Ag) nanoparticles with enhanced electromechanical properties
İSMAİL AKTİTİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ VAROL