Development of nano-material based optical chemical sensors indicating oxygen levels in petrochemistry related workplaces
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ZEYNEP AY
Danışman: KADRİYE ERTEKİN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Rafineri gibi iş yerlerinde; uçucu ham petrol çözücüleri genellikle de alkanlar, siklik alkanlar, alkenler ve aromatiklerin karışımı bulunur. Bu tür atmosferlerde oksijen yetersizliği tehlikesine ilişkin yeterli sensör uyarımı sağlanamayabilir. Bu nedenle, bu tür ortamlarda oksijenin doğru ve devamlı kontrolü çok önemlidir. Diğer taraftan, rutenyum (II) türevleri oksijene duyarlı boyalar olarak bilinmekte olup, optik kimyasal sensörlerin dizaynında yoğun olarak kullanılmaktadır. Birçok rutenyum boyasının suda çözünür olmasından dolayı tutuklandığı matriksden akması söz konusudur. Bu problemin üstesinden gelmek için boyanın yapısı değiştirilirken oksijene karşı duyarlılığı azalmaktadır. Bu çalışmada, boya ve matriksin uyumuna çok önem verilmiş, parlak rutenyum (II) türevlerinin emisyona dayalı oksijen algılama özellikleri bazı uçucu organiklerin varlığında ve yokluğunda test edilmiştir. Yeni sentezlenmiş iki farklı turuncu-kırmızı alkil dallanmış rutenyum komplekslerinin oksijene duyarlıklarını test etmek amacı ile iki farklı silikon matriksde gümüş nanoparçacıkları ile kullanılmıştır. Kullanılan boyaların alkil dallanmış özelliklerinden dolayı boyalar, matriks içerisinde herhangi bir akma olmadan başarı ile enkapsüle edilmiştir. Algılayıcı materyaller ince film ve elektro eğrilmiş nanofiberler olarak üretilmiştir. Oksijene cevabını arttırmak için iyonik sıvı ve perfloro bileşikleri katkı maddesi olarak kullanılmıştır. 630 nm'de oksijen etkisi ile gerçekleşen spektral değişimler gaz haldeki ve çözünmüş oksijenin analizinde analitik sinyal olarak izlenmiştir. Probların oksijene duyarlığı lifetime ve kinetik modda da test edilmiştir. Ampifilik rutenyum boyaları AgNP'ler ile birlikte silikonda elektro eğrilmiş fiberler formunda kullanıldığında uzun zamanlı kararlılık, artmış yüzey alanı, hassaslık ve bütün sensör dinamiklerinde iyileşme avantajları elde edilmiştir. Önerilen tasarımların algılama özellikleri rafineri ve benzeri iş yerlerinde bulunan benzen, toluen, etilbenzen, hegzan ve ksilen buharlarında test ve kalibre edilmiştir.