Grafen oksit ve CVD temelli yüzey zenginleştirilmiş raman spektroskopisi uygulamalarında kullanılacak alttaşların aktivitelerinin kıyaslanması
Comparison of the activity of graphene oxide and CVD graphene-based substrates to be used in surface enhanced raman spectroscopy applications
- Tez No: 809114
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUHAMMED EMRE AYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüzey Geliştirilmiş Raman Spektroskopisi, icat edildiğinden beri bilimsel araştırmalar için, kimyasal ve biyolojik moleküleri saptama konusunda etkili bir analitik karakterizasyon yöntemi olarak ilgi konusu olmuştur. Ayrıca, spesifik ve eser miktarda moleküleri saptayabilmek için uygun SERS substratlarının seçimi her zaman zor bir nokta olmuştur. İstikrarlı ve güvenilir sinyal gelişimleri elde etmek için etkili SERS substratlarının üretimi önemlidir. Bu çalışmada, iki farklı türde grafen temelli SERS substratının üretimini gerçekleştirerek bunların SERS aktivitelerini karşılaştırdık. Burada prob molekülü olarak Rhodamine 6G (R6G) kullandık. Kimyasal buhar biriktirmeli yöntemi ile üretilen grafen (CVDG) SERS substratlarımız, 10-13 M'lik mükemmel tespit limiti (LOD) gösterdi. Bugüne kadar, 10-13 M, R6G molekülleri için büyütülmüş grafen bazlı SERS substratında ulaşılan en düşük konsantrasyon seviyesidir. Bu sonuçlar, herhangi bir soy metal veya diğer malzemeler kullanılmadan büyütülen CVDG SERS substratımızın oldukça hassas olduğunu gösterdi. Geniş yüzey alanına sahip esnek ve şeffaf bir SERS substratı istendiğinde, CVD grafen (CVDG) SERS substratları daha uygun olurken, toz, kolloid ve ince film SERS uygulamalarında modifiye grafen oksit (MGO) tercih edilebilir. MGO, yüksek konsantrasyonda R6G çözeltisinde CVDG ve SiO2 referans substratlarına kıyasla daha iyi sinyal yükseltme performansıgösterdi. Substratların SERS aktivitelerindeki farklılıklar, CVDG ve MGO arasındaki kimyasal, elektriksel, optik ve yüzey özelliklerindeki farklılıklar açısından ayrıntılı olarak tartışıldı. Rezonant olmayan grafen bazlı SERS substratların aktivitelerini anlamak, yeni nesil Raman spektrometre cihazları açısından çok önemlidir. Üretilen malzemelerimiz, diğer rezonant metal nanopartiküller ile modifiye edilebilir ve belirli moleküllerin hassas tespitinde güvenilir SERS substratları olarak kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Surface-enhanced Raman spectroscopy has been a popular topic of scientific discussion since its invention, as it is an effective analytical characterization method for the detection of biological and chemical molecules. Also, the selection of a suitable SERS substrate is always a challenge for specific molecules and trace amounts. To achieve consistent and reliable signal development, the fabrication process of the SERS substrate is important. In this work, two different types of graphene-based SERS substrates were fabricated and a comparison was made between these substrates. Rhodamine 6G (R6G) was used as the probe molecule for this study. Our graphene (CVDG) SERS substrates prepared by chemical vapour deposition method achieved a perfect limit of detection (LOD) of 10-13 M. To date, the value of 10-13 M is the lowest concentration value ever achieved for the graphene-based SERS substrates, growth for R6G molecules. These results show that our CVDG SERS substrate is quite accurate. When a substrate that is transparent, flexible and with a large surface area is desired, it corresponds to CVD graphene (CVDG) SERS substrates, on the other hand, for the applications of dust, colloid and thin film SERS modified graphene oxide (MGO) may be more suitable. MGO showed better signal development than the reference substrates CVDG and SiO2 in high concentrations of R6G solution. The differences between the substrates in terms of their SERS activities were discussed in detail from the aspect of chemical, electrical, optical properties and surface morphology of CVDG and MGO. It is crucial to understand the development of enhancement process activities of non-resonant materials for the new generation of Raman spectroscopy instruments. The materials we have produced can be used as reliable SERS substrates for the detection of certain sensitive molecules and can also be modified with other resonant nanoparticles.
Benzer Tezler
- Nd-Fe-B manyetik nanopartiküllerinin katı-halreaksiyonları ile üretimi, grafen tabakası ile kapsüllenmesi ve ilişkin karakterizasyon çalışmaları
Production of nd-fe-b magnetic nanoparticles by solid- state reactions, encapsulation with graphene layer and related characterization studies
MUSTAFA BELLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI
- Nanotribological properties of graphene grown by chemical vapor deposition and transferred onto silicon oxide substrates
Kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle büyütülen ve silisyum oksit alttaş üzerine transfer edilen grafenin nanotribolojik özellikleri
TUNA DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ZEYYAD BAYKARA
- Elektrokimyasal fenol biyosensörünün geliştirilmesi
Development of the electrochemical phenol biosensors
ŞAKİR KAMAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaÇankırı Karatekin ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ALTUN
- Lityum iyon piller için üç boyutlu grafen/karbon nanotüp/silisyum nanokompozit anotların geliştirilmesi
Development of three-dimensional graphene/carbon nanotube/silicon nanocomposite anodes for lithium-ion batteries
SELİN DEMİRCİ
Doktora
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- Atomik katman biriktirme tekniği kullanılarak opto-elektronik cihaz üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of opto-electronic device by atomic layer deposition method
NURİYE KAYMAK
Doktora
Türkçe
2022
Bilim ve TeknolojiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF ORHAN