POLYELECTROLYTE MULTILAYER FILMS WITH MONOMETALLIC AND BIMETALLIC NANOPARTICLES FOR SURFACE-ENHANCED RAMAN SCATTERING
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: AYŞE EFRAN BOZ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Gülay Ertaş
Eş Danışman: İrem Erel Göktepe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yüzeyde Güçlendirilmiş Raman Spektroskopisi (YGRS), moleküllerin pürüzlü metal yüzeyler veya nanoyapılar üzerinde adsorblandığında Raman saçılım sinyallerini artıran yüzeye duyarlı ve güçlü bir tekniktir. Bu çalışma, hem monometalik hem de bimetalik nanoparçacıkları içeren, katman-katman kendiliğinden yapılanma (LBL) yöntemiyle oluşturulmuş polielektrolit çok katmanlı filmler kullanılarak ayarlanabilir ve tekrarlanabilir YGRS-aktif yüzeylerin hazırlanmasını incelemektedir. Zayıf polielektrolitlerden BPEI ve TA, çok katmanlı filmlerin hazırlanmasında kullanılmıştır. Altın nanoparçacıklar (Au NP) Turkevich yöntemiyle sentezlenmiş ve ardından çok katmanlı filmlere immobilize edilmiştir. Öte yandan, gümüş nanoparçacıklar (Ag NP), film matrisi içinde, TA'nın fotokimyasal indirgen ajan olarak kullanılmasıyla ve Xe lamba ışınlamasıyla yerinde(in situ) sentezlenmiştir. Monometalik ve bimetalik nanoparçacık içeren YGRS yüzeylerinin hazırlanmasında post-loading ve sandwich yöntemleri uygulanmıştır. LBL üretim pH'sinin film morfolojisi ve nanoparçacıkların çok katmanlı filmler içindeki dağılımı üzerine etkisi, dolayısıyla da genel YGRS performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Nanoparçacık diziliminin, polimer biriktirme pH'lerinin ve Au NP yükleme süresinin etkilerinin polielektrolit çok katmanlı filmlerin kalınlığı, yüzey morfolojisi ve YGRS performansı üzerine etkileri araştırılmıştır. Yapısal karakterizasyon sonuçları, özellikle uzatılmış yükleme sürelerinde, dış yüzeyde altın nanoparçacıkların (Au NP) bulunmasının, gümüş nanoparçacık (Ag NP) içeren filmlerle karşılaştırıldığında, daha homojen nanoparçacık dağılımı ve daha yoğun sıcak nokta (hotspot) oluşumu nedeniyle daha yüksek YGRS sinyalleri ürettiğini göstermiştir. Polielektrolit çözeltilerinde BPEI pH 7.0 ve TA pH 4.0 koşullarında hazırlanmış, 18 saatlik Au NP yükle süresine sahip monometalik Au NP içeren PEM'ler, diğer örneklerle karşılaştırıldığında, en yüksek artış faktörü olan 20.2×10⁴ göstermiştir. Bu bulgular, YGRS aktivitesinin optimize edilmesinde nanoparçacık düzenlemesi ve katman oluşturma koşullarının önemini vurgulamakta ve LBL tekniğiyle tasarlanmış hibrit nanoyapıların, kimyasal ve biyosensör uygulamaları için ayarlanabilir ve tekrarlanabilirliğe sahip YGRS platformları geliştirmede büyük potansiyele sahip olduğunu vurgulamaktadır.