Azot katkılandırılmış grafen kuantum noktaların ve metal nanokompozitlerinin doğrusal ve doğrusal olmayan optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of linear and nonlinear optical properties of nitrogen doped graphene quantum dots and metal nanocomposites
- Tez No: 1011579
- Danışmanlar: PROF. DR. AYHAN ELMALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında Tris(2-aminoetil)amin (TREN) ile işlevselleştirilmiş azot katkılı grafen kuantum noktaları (N-GQDs) ve bunların Ag, Pd ve Pt içeren nanokompozitleri, yeşil ve tek adımlı bir sentez yöntemi ile elde edilmiş ve FT-IR spektrometre, UV-Vis, TEM ve EDX teknikleri kullanılarak kapsamlı biçimde karakterize edilmiştir. Spektroskopik analizler, 245–250 nm aralığında C=C bağlarına atfedilen π–π* geçişlerini ve 334–350 nm aralığında C=O ve C=N bağlarına karşılık gelen n–π* geçişlerini ortaya koyarak malzemelerin optik soğurma özelliklerini aydınlatmıştır. Fotolüminesans ölçümleri, uyarım dalga boyuna bağlı emisyon davranışı sergileyerek kenar durumları ve kusur seviyelerinin varlığına işaret etmiştir. Femtosaniye zaman çözünürlüklü absorpsiyon spektroskopisi sonuçları, TREN-N-GQDs yapısına metal atomlarının dahil edilmesiyle uyarılmış durum ömrünün belirgin şekilde kısaldığını göstermiştir. Açık yarık Z-tarama tekniği kullanılarak doğrusal olmayan soğurma özellikleri incelenmiş ve plazmonik metal nanoparçacıkların eklenmesiyle doğrusal olmayan optik performansın arttığı belirlenmiştir. Özellikle gümüş (Ag) içeren nanokompozitler, plazmon destekli iki fotonlu soğurma mekanizması nedeniyle en yüksek doğrusal olmayan soğurma (NLA) tepkisini sergilemiştir. Buna karşılık, platin (Pt) içeren TREN N-GQDs nanokompozitleri, iyileştirilmiş NLA davranışının yanı sıra hücre içi floresans tepkisi ve yüksek biyouyumluluk göstermesiyle biyolojik görüntüleme uygulamaları için umut vadeden adaylar olarak öne çıkmıştır. Gaz fazı optimizasyonları ve sulu ortam simülasyonlarını kapsayan yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) hesaplamaları, deneysel bulgularla uyumlu sonuçlar sunarak nanokompozitlerin artan kararlılığını ve reaktivitesini desteklemiştir. Elde edilen sonuçlar, bu malzemelerin optik sınırlama, biyogörüntüleme, fotovoltaik sistemler ve algılama uygulamaları gibi geniş bir uygulama yelpazesinde önemli bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, Tris (2-aminoethyl)amine (TREN) functionalized N-doped graphene quantum dots (N-GQDs) and their Ag, Pd, and Pt nanocomposites were synthesized via a green one-step method and comprehensively characterized using FT-IR, UV−Vis, TEM, and EDX. Spectroscopic analysis revealed π−π* transitions of C=C bonds (245− 250 nm) and n−π* transitions of C=O and C=N bonds (334−350 nm), elucidating the materials' optical properties. Photoluminescence studies revealed excitation wavelength- dependent emissions, indicating the presence of edge defect levels. Femtosecond transient absorption spectroscopy revealed a shortened excited-state lifetime upon incorporation of a metal atom into TREN N-GQDs. Nonlinear absorption was explored by using the open- aperture Z-scan method, revealing enhanced performance upon incorporation of plasmonic nanoparticles. Ag-incorporated samples exhibited the highest NLA response due to plasmon-enhanced two-photon absorption. Notably, Pt-incorporated TREN N-GQDs showed improved NLA and good biocompatibility with the intracellular fluorescence response, positioning them as promising candidates for bioimaging applications. Density functional theory (DFT) calculations, including gas-phase optimizations and aqueous simulations, confirmed alignment with experimental results, highlighting the enhanced stability and reactivity of nanocomposites. These findings highlight the potential of these materials in various applications, such as optical limiting, imaging, photovoltaics, and sensing applications.
Benzer Tezler
- Katı yakıtların akışkan yatakta yakılması ve katı miktarının yatak yüksekliğine etkisi
Combustion of solid fuels in the fkuidized beds and the effects of solid quantity to the height of bed
KAMİL BEKİR KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ YÜCEL UYAREL
- Ege bölgesi keçi liflerinin bazı önemli fiziksel, kimyasal özellikleri ve değerlendirme imkanları
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER ERDEM
Doktora
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLSEREN YAZICIOĞLU
- İzmir ve çevresinin sivrisinek türleri (diptera, culicidae) üzerine sistematik araştırma
Başlık çevirisi yok
TAHSİN YAZICIOĞLU
- Böcek patojeni entomophthora virulenta üzerinde kültürel bir çalışma
Başlık çevirisi yok
ÖZNUR ÖZKÜTÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
ZoolojiEge ÜniversitesiTemel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖNER