Synthesis and characterization of sensor microparticles templated from cholesteric liquid crystals
Kolesterik sıvı kristal şablonlu sensör mikro parçacıkların üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 642792
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. EMRE BÜKÜŞOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğadaki yapısal renklenme, özellikle bukalemun derilerinde bulunanların kristal düzeni ve duyarlı özellikleri sensör uygulamaları için yapay fotonik malzemeler üretmemize ilham verdi. Bu çalışmanın ilk bölümünde, görünür ışığın Bragg yansımasına izin veren periyodik yapılara sahip polimerik mikro parçacıkların şablon sentezi için kolesterik sıvı kristalleri kullandık ve sensör olarak kullanılacak bu mikro parçacıkların optik görünümü ve iç yapısını anlamak için karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirdik. İkinci bölümde ise polimerik mikro parçacıkların uçucu organik bileşiklere (UOB) karşı tepkilerini test ettik ve optik yanıtı kolorimetrik görüntüleme ile nicelleştirdik. Şaşırtıcı bir şekilde parçacıkların 100 ppm mertebesinde tolüen gazına karşı duyarlı olduklarını gösterdik. Daha sonra tepki karakteristiğini araştırdık ve parçacıkların UOB maruziyeti ile tepkisinde sıvı kristal elastikiyetinin kritik rolü olduğunu belirledik. Böyle yüksek bir hassasiyetin, kolesterik sıvı kristal şablonlu parçacık sentezi sırasında izlediğimiz, elastik enerjinin anizotropik polimer ağında depolanmasıyla sonuçlanan kritik adımlar sonucu elde edildiğini bulduk. Son olarak bu çalışmada, sensör testlerine ek olarak uçucu organik bileşiklerin kolay ve güvenilir çevrimiçi takibi için giyilebilir optik cihazlara kolay uyum sağlayan parçacık destekli sensör çipleri tasarlama çalışmalarımızı sunduk. Sonuçlar, kolesterik sıvı kristal şablonlu parçacıklardan geliştirilen UOB sensörlerinin, önemli bir hassasiyet kaybı olmadan birden çok kez kullanılabileceğini ve hızlı, hassas ve pilsiz algılama sunduğunu kanıtlamıştır.
Özet (Çeviri)
Structural coloring in nature, especially the crystalline ordering and responsive characteristics of those found in chameleon skins has inspired us to fabricate artificial photonic materials for sensor applications. In the first part of this study, we employed cholesteric liquid crystals (CLCs) for templated synthesis of polymeric particles with periodic structures that allow visible light to undergo Bragg reflection and performed characterization studies to understand the optical appearance and the internal structure of the polymeric particles to be used as sensors. In the second part, we tested their response against volatile organic compounds (VOCs) and quantified the optical response by including colorimetric imaging. We demonstrated that the particles were responsive against toluene with detection limits, surprisingly in the order of 100 ppm. Then, we investigated the response characteristics and determined the critical role of the liquid crystal elasticity in the response of particles upon VOCs exposure. We found that such a high sensitivity was achieved due to the critical steps we followed during the CLC-templated synthesis of particles that resulted in the storage of an elastic energy in the anisotropic polymer network. In addition to the sensor tests, we presented our efforts to design particle-assisted sensor chips that allow easy integration into wearable optical devices for easy and reliable online tracking of VOC concentrations. The results proved that sensors developed from the CLC-templated particles can be used multiple times without a significant loss of sensitivity and offered rapid, sensitive and battery-free detection.
Benzer Tezler
- 1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
VEFA AHSEN
Doktora
Türkçe
1984
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER BEKAROĞLU
- Buca yerleşme merkezinde ekoloji yönünden önemli biyotoplar üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
KEMAL TULUHAN YILMAZ
- Çok bileşenli distilasyon sistemlerinin optimal dizilişinin sentezi
Synthesis of optimum sequencing of multicomponent distillatron systems
İRFAN AR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
KimyaGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET BİÇER
- Isı değiştirgeç ağlarının optimum sentezi
Başlık çevirisi yok
SERAP CESUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BENO KURYEL
- Sivas'ta kadınların işgücüne katılım farklılıkları
Başlık çevirisi yok
BİNNUR ERCEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
SosyolojiCumhuriyet ÜniversitesiKurumlar Sosyolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FARUK KOCACIK