Controlled synthesis of organic-inorganic composite particles
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ELİF ERÇELİK
Danışman: EMRE BÜKÜŞOĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Sıvı kristal, kristal katı ve izotropik sıvı arasında uzun ölçekli yönelim düzenine sahip bir madde halidir ve moleküler yönelim dış uyaranlarla değiştirilebilir. Sıvı kristal damlacıkların polimerizasyon yöntemleri, oryantasyon özelliği ve akışkan davranışı nedeniyle sıvı kristal şablonlu fonksiyonel malzemelerin sentezi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yüzeyi modifiye edilmiş nanoparçacıklar-adsorbe edilmiş LC damlacıkları şablon olarak kullanılarak kontrollü iç ve arayüzey yapısına sahip kompozit parçacıkların sentezi araştırılmıştır. Bu çalışmanın ilk bölümünde silika, gümüş ve demir oksit nanoparçacıklarını sentezlenmiş, yüzey özelliklerini tiyol veya silan grupları kullanarak sıvı kristal damlacıklarına düzlemsel, eğimli veya homeotropik çapalanma sağlamak ve pH'a bağlı yüzey yükü, hidrofobiklik, hidrofiliklik özellik göstermek için modifiye edilmiştir. İkinci olarak, nanoparçacıklar sıvı kristal-sulu arayüzüne adsorbe edilmiş ve sıvı kristal damlacıklarının konfigürasyonları (iç yapılanma) karakterize edilmiştir. Nanopartiküllerin yüzey kimyası, konsantrasyonu ve yüzey yüklerinin sıvı kristal damlacıklarının konfigürasyonundaki değişikliği etkilediği ve yüzeyde heterojenlik oluşturduğu gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, 1-dekanetiyol ve 1-heksadekantiyol (-C10/C16 karışık tek tabakalı tiyoller) ile modifiye edilmiş gümüş ve demiroksit nanoparçacıklarının adsorpsiyonu bipolardan radyal hale geçişini sağlarken, -COOH/C16 karışık tek tabakalı tiyol sonlandırılmış nanoparçacık (eğimli) adsropsiyonu konfigürasyonu preradyal olarak değiştirdiği gösterilmiştir. Dimetiloktadesil [3-(trimetoksisilil) propil] amonyum klorür (DMOAP, homeotropik) ve -COOH/DMOAP ile sonlandırılmış muadilleri ile modifiye edilmiş silika nanoparçacıklarının adsorpsiyonu, sırasıyla bipolardan radyal ve preradyal konfigürasyon değişikliği gözlemlenmiştir. -NH2 ve -COOH sonlandırılmış muadilleri (düzlemsel) ise damlacık konfigürasyonunu değiştirmediği gözlemlenmiştir. Üçüncü olarak, farklı boyutlarda (51.2 nm ± 9.0 nm ila 417.1 nm ± 22.1 nm) -NH2 ve -COOH sonlandırılmış silika nanoparçacıkları kullanılmış, ortam pH'ı değiştirilerek yüzey yükleri ayarlanmış, ve son olarak adsorpsiyondan sonra sıvı kristal damlacıkları polimerize edilmiştir. -NH2 ve -COOH bitişli silika nanoparçacıklarının yük özelliği adsorpsiyon kontrolünü sağlamıştır. Kompozit parçacıklar için arayüzey yapısı üzerinde kontrol sağlayan tercihli konumlandırmayı sağlamak için yüklü, yüzeyi modifiye edilmiş silika nanoparçacıkların kısmi kapsamı gösterilmiştir. Bu tezde elde edilen sonuçlar, teknolojik ürünler, biyomedikal veya algılama uygulamaları için karmaşık yapılara sahip anizotropik polimerik kompozit parçacıkların sentezi için bir temel sağlamaktadır.