Değişik fonksiyonel gruplara sahip kaliksaren molekülleri kullanılarak organik uçucu gaz sensörlerinin geliştirilmesi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2013
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmamızda, nanoteknoloji temelli kimyasal sensör cihazları tasarladık. Bu sensörler, değişik fonksiyonel gruplara sahip kaliksaren moleküllerinden oluşturulacaktır. Sensörler, iki elektrodun kapalı bir elektrik devresi oluşturmak için bir elektrokimyasal hücre teşkil etmesi mantığı ile çalışır. Deneylerde, Uçucu organik gaz olarak, etanol, propanol, cloroform, dicloromethane kullanılmıştır. Sensörlerin bu gazlara karşı hassasiyetleri ölçülmüştür. Arıca oluşturduğumuz sensörlerin, farklı VOG ların farklı, SCCM (standard cubic centimeter) değerlerindeki davranışları incelenmiştir. Uçucu organik bileşikler (Volatile Organic Compound - VOC) varlığı tüm dünyada VOC çevresel düzenlemelerin artırılması nedeniyle önemli bir sorun haline gelmiştir. Uçucu organik bileşiklerin oluşturduğu atıklar özellikle son dönemlerde insan sağlığı üzerinde hayati olumsuz etkilemektedir. Birçok organik uçucu gaz, karaciğer veya sinir sistemi sorunları, üreme güçlüğü ve kanser riski gibi ciddi sağlık sorunlarına neden olmaktadır. Ayrıca bazı uçucu gazlar, bizi güneşin zararlı UV ışınlarından koruyan ozon tabakasının yok etmektedir. Bazı uçu gazlar ise ozon tabakasının stratosferin alt katmanlarında parçalamanın yanı sıra dünyanın yüzeyindeki troposfer tabakasında ozon oluşmasına neden olmaktadır. Bu durumda gerek insan sağlığı gerekse çevre bakımından çok zararlıdır. Kaliksarenler, mükemmel adsorption kabiliyetleri, stabilitesini uzun zamanlı olarak koruyabilme, zeolit kapasite özelliklerinden ve teknolojik avantajlarından dolayı, sensör uygulamalarında hayati organik malzemelerdir. Alt ve üst kenardaki fonksiyonel grupların seçicilik özellikleri tepkime sırasında konak ve konuk etkileşimlerinde seçicilik özelliklerini ve bunların fiziksel özelliklerini belirler. Aynı zamana da kalikserenler alt ve üst kenarlarından kolayca fonksiyonelleşebilir. Kuartz kristal mikrobalans tekniği ile nanogram mertebesindeki kütle değişimlerini ölçebilmekteyiz. Bu sayede elektrota ince film olarak kaplanan malzemelerin gaz tutma ve bırakma özelliklerini inceleyebiliriz. Ölçüm işleminin temeli Piezoelektrik etkiye dayanır. Sauerbrey ilişkisine göre kristal elektrotundaki kütle değişimi, titreşen kristal elektrotta belirli bir frekans kaymasına neden olur. Bu değişim QCM metodu ile ve bilgisayardaki arayüz programı ile bu frekans kaymaları sayılarak ölçüm işlemi ekrana yansıtılır. Bu tez çalışmasında, AT-kesim QCM altın elektrotlar üzerine farklı fonksiyonel gruplara sahip kaliksarenler damlatma methodu ile kaplanmıştır. Kaplanan bu malzemeler organik uçucu gazları algılayıcı malzemelerdir. Bu elektrotlar üzerine bilgisayar kontrollü olacak şekilde farklı konsantrasyon oranlarında organik uçucu gaz gönderilmiştir. Organik uçucu gaz olarak etanol, propanol, diklorometan, kloroform kullanılmıştır. Kuartz kristal mikrobalans metodu ile de gazların algılayıcı malzemeye karşı, hassasiyetleri, karşı bağlanma ve serbest kalma kinetikleri ve tekrarlanabilir algılama performansları incelenmiştir. Ayrıca bu algılayıcı malzemelerin farklı gazlara olan seçicilik özellikleri de incelenmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Organik Uçucu gazlar, gaz sensörü, Kaliksaren, Kuartz Kristal Mikrobalans, etanol, propanol, diklorometan, kloroform., Volatile organic gases, gas sensor, calixarene, Quartz Crystal Microbalance, ethanol, propanol, dichloromethane, chloroform., Elektrik-Elektronik Mühendisliği A.B.D.
