Floresans özellikli karbon nanoparçacıkların farklı doğal kaynaklardan üretim sürecinin optimizasyonu
Optimization of production process from different natural resources of fluorescent carbon nanoparticles
Yazar: MELİS ÖZGE ALAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RÜKAN GENÇ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Son zamanlarda karbon nanonoktalar olarak da adlandırılan floresans özellikli karbon naoparçacıklar (FKNP) karbon bazlı nanomalzemeler sınıfının yeni bir üyesi olarak bilinmektedir. FKNPler; elektronik, optik, katalitik ve biyolojik uygulama alanlarında sahip oldukları biyouyumluluk, düşük sitotoksisite, fotostabilite, kimyasal olarak inertlik ve yüksek fotolüminesans (PL) davranışı gibi eşsiz özellikleri nedeniyle boyalar ve ağır metal temelli kuantum noktaları (QD) yerine alternatif olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu yüksek lisans tezinde kolay uygulanabilirliği ve ekonomik açıdan avantajlı olduğu bilinen "termal sentez" yöntemi kullanılarak farklı doğal karbon kaynaklarından (keçiboynuzu pekmezi, astragalus ekstresi, meyan kökü, kola, bal) farklı optik ve morfolojik özelliklere sahip floresans özellikli karbon nanoparçacıklar sentezlenmiştir. Ayrıca parçacık morfolojisi ve boyutunun homojen olduğu optimum koşulların belirlenmesi için sentez sırasında farklı yüzey pasivasyon ajanları (polietilen glikol (MA:300∼20000), polietilen oksit, polivinilalkol, kitosan, kolesterol, agar, aljinat) kullanılarak karbon nanoparçacıkların floresans ve yüzey özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sentezlenen FKNPlerin morfolojik ve yüzey özellikleri DLS, FE-SEM, TEM,  XRD cihazları ile optik özellikleri UV-Vis spektrofotometre ve floresans emisyon spektrofotometre cihazları ile karakterize edilmiştir.

Abstract:
Recently, fluorescence carbon nanoparticles (FCNDs), also known as carbon nanodots (C-Dots), have been used as an alternative to inorganic dyes and heavy metal based quantum dots (QDs). This is due to their unique properties, such as biocompatibility, low cytotoxicity, photostability, chemical inertness and high photoluminescence (PL) behavior, that are essential for their further use in electronic, optical, catalytic and biological application fields. In this master thesis, fluorescent carbon nanoparticles having different optical and morphological characteristics were synthesized from different natural carbon sources (carob molasses, astragalus extract, liquorice, dated cola drink and honey) using a simple "thermal synthesis" method. Furthermore, fluorescence properties of the final product were investigated by screening different surface passivating agents (polyethyleneglycol (MN: 300∼20000), polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, chitosan, cholesterol, agar, alginate) and optimum synthesis conditions were deterimed by monitoring the particle morphology and distribution of the particle size together with the quantum yields of them. The morphological and surface properties of so synthesized FCNPs were characterized by several characterization methods including DLS, FE-SEM, TEM, XRD, UV-Vis spectrophotometer and fluorescence emission spectrophotometer.