Manyetik alana duyarlı koloidal nanoparçacıkların sentezlenmesi ve yapısal, manyetik, manyeto-optik, manyeto-kalorik karakterizasyonu
Yükleniyor...
Tarih
2012
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tezde manyetik alana duyarlı kolloidal nanoparçacıkların sentezlenmesi için yeni bir yöntem olan "yüksek sıcaklık hidroliz reaksiyonu" yöntemi kullanılmıştır. Bu tezin amacı ilk adımda, tepkime şartlarının senteze etkilerini ortaya çıkarmak, istenilen özellikte parçacıklar elde edebilmek, deney şartlarının nasıl değiştirilmesi gerektiğini tam olarak kontrol altına alabilmektir. Bu etkileri görmek amacıyla her sentez sonrası parçacıkların yapısal ve manyetik karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Sonraki aşamalarda ise bu parçacıkları içeren manyetik sıvıların, manyeto-optik ve manyeto-kalorik karakterizasyonlarından yola çıkılarak değişik uygulamalarda kullanılabilirliği araştırılmıştır. Tepkime şartları değişiminin senteze etkilerini gözlemlemek için sonradan karşılaştırma yapılacak ana sentez şartları belirlenmiştir. Ana sentez tepkime şartlarından her seferinde bir tanesi değiştirilip diğerleri sabit tutularak yan sentezler oluşturulmuş, değiştirilen şartın senteze etkileri gözlemlenmiştir. Yapılan çalışmada NaOH/DEG oranı, PAA miktarı, FeCl3 miktarı ve tepkime sıcaklığı ölçütlerinin sentezlenen parçacığa etkileri araştırılmıştır. Böylece istenen özellikte parçacık sentezlemek için bu özelliklerin nasıl uyarlanması gerektiği hakkında fikir sahibi olunmuştur. Parçacıkların yapısal ve manyetik karakterizasyonları FTIR, DTA-TG, XRD, SEM, VSM, TEM, DLS yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Manyeto-optik ve manyeto-kalorik karakterizasyonlar için özel deney düzenekleri kurulmuştur. Manyeto-optik karakterizasyon için oluşturulan manyetik sıvılar DC rejimde manyetik alana (0–600 G) tabi tutulmuştur. Derişimin, hücre boyunun ve manyetik alan şiddetinin ışık geçirgenliği ve faraday dönmesine etkileri gözlemlenmiştir. Manyeto-kalorik karakterizasyon için oluşturulan manyetik sıvılar AC rejimde (0–400 Oe) manyetik alana tabi tutulmuştur. Yüksek frekanslı (45 kHz) manyetik alan altındaki sıvıda derişimin ve manyetik alan şiddetinin ısı açığa çıkarmadaki etkileri gözlemlenmiştir. Yapılan yapısal, manyetik, manyeto-optik ve manyeto-kalorik karakterizasyonlardan alınan sonuçlar; manyetik alan altında etkileşimler; manyetik alan-parçacık etkileşimi, manyetik alan altında parçacık-parçacık etkileşimi ve zincir oluşumu, zincir-zincir etkileşimi, erken saturasyon, kritik derişim vb. gibi durumlarla açıklanmaya çalışılmıştır. Yapılan karakterizasyon sonuçlarına göre bu sıvıların optik ve biyomedikal alandaki uygulamalar için kullanılabilirliği ortaya çıkmıştır. Yapılan manyeto-optik karakterizasyon çalışmalarıyla, bu sıvıların optik alanda çeşitli cihazlarda kullanım alanı bulabileceği yolunda veriler elde edilmiştir. Sıvının uzun süre kararlı kalması da mühendislik uygulamaları için avantajlı bir özelliktir. Biyomedikal alandaysa bu sıvıların hipertermiya uygulaması için geliştirilebilir olduğu görülmüştür. Hipertermiya deneylerini desteklemek için manyetik parçacıkların biyo-uyumluluk testleri ve insan kemik hücreleriyle çalışmalar da ek olarak yapılmıştır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Suda çözünebilen Fe3O4/PAA nanoparçacıklar, poli(akrilik asit), manyetik sıvılar, manyeto-optik etki, Faraday dönmesi, manyetokalorik etki., Water soluble Fe3O4/PAA nanoparticles, poly(acrylic acid), magnetic fluids, magneto-optic effect, Faraday rotation, magneto-caloric effect., Elektrik Elektronik Mühendisliği A.B.D.
