Florofor çapraz bağlı çoklu duyarlı polimerik materyaller ve optik uygulamalarda kolloidal kuvantum kuyu katkılanmış polimer kompozitler
Fluorophore crosslinked multi-responsive polymeric materials and colloidal quantum well doped polymer composites in optical applications
Yazar: ZEYNEP DİKMEN
Danışman: PROF. DR. VURAL BÜTÜN ; PROF. DR. İDRİS AKYÜZ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu araştırma sürecinde, bifonksiyonel HPhTT ve MPhTT moleküllerinin polimerler için çapraz bağlayıcı olarak kullanımı ile farklı materyaller geliştirilmiştir. Biyouyumlu PVA polimerinin farklı baz ve boya konsantrasyonlarında çapraz bağlanması ile ayarlanabilir emisyon dalga boylu ve nanotüp şeklinde kendiliğinden organize olmuş polimerik akıllı filmler geliştirilmiştir. Bu filmlerin asit ile muamele edildiğinde değişen optik özellikleri sonucu asitlere duyarlı olduğu ve baz ile muamele sonucunda da bazlara duyarlı oldukları kanıtlanmıştır. Bu filmlerin katyonlara karşı duyarlılığı da farklı katyonlar ile muamele sonucu değişen optik özellikleri ile belirlenmiştir. Bu akıllı filmlerin bir diğer dikkat çeken özelliği ise kristal büyümesine yol açması olmuştur. Bazik ortamda hazırlanan bu filmler ile çapraz bağlı film yüzeyinde herhangi bir indirgeyici ajan kullanmaksızın AuNP, AgNP ve PbO kristalleri sentezlenmiştir. Böyle üstün materyalin nanofiber formunda artan yüzey alanı ile değişen optik özellikleri de incelenmiş ve floresans nanofiberlerin asit, baz ve metal katyonlarına karşı duyarlıkları belirlenmiştir. Floresans filmlere benzer şekilde, nanofiberlerin yüzeyinde de AuNC, AgNP ve PbO kristalleri indirgeyici ajan olmaksızın sentezlenmiştir. Bu floroforlar MPEG-b-PGMA-b-PDEA polimerindeki epoksi gruplarının fonksiyonelleştirilmesinde kullanılmıştır. Bu şekilde hazırlanan miselik filmler ilaç salımında kullanılmıştır.
Bir epoksi reçine olan BADGE'den film hazırlamak için de HPhTT floroforu çapraz bağlayıcı olarak kullanılmıştır. Bu polimer yapıya, floroforlardan daha dar absorpsiyon ve emisyon bandına sahip floresans kuantum kuyu eklenmesi ile lazerlerde optik kazanç için kullanılabilecek materyal geliştirilmesi amaçlanmıştır. Hazırlanan bu kompozit filmlerin optik kazanç performansları femtosaniye lazer sistemi ile uygun kurulumdaki spektroskopik ölçümler ile belirlenmiştir. Nihayetinde, bu tez kapsamında sensör, nanoreaktör, kataliz, ilaç salımı, lazer, optoelektronik gibi çok farklı alanlarda kullanım potansiyeli olan materyaller geliştirilmiştir.

Abstract:
In this research, usage of bifunctional HPhTT and MPhTT fluorophores as crosslinker for polymers and developing materials that can be used for different purposes are reported. Nanotubular self assembled polymeric films with tunable emission wavelength are prepared by cross linking of PVA at different base and dye concentrations. It has been determined that these films are sensitive to acids as a result of their changing optical properties when treated with acid and studies performed with base was proved that they are also sensitive to bases. The sensitivity of the films against cations was also determined by their changing optical properties by treatment with different cations. Another remarkable feature of these smart films is that they cause crystal growth. AuNP, AgNP and PbO crystals were synthesized on the cross-linked film surface without using any reducing agent. The optical properties of the material in the form of nanofibers with increased surface area, were investigated. The sensitivity of fluorescent nanofibers against acid, base and metal cations was determined. AuNC and PbO crystals were synthesized on the surface of nanofibers similar to fluorescence films. The cross-linkers were used to functionalize epoxy groups in the MPEG-b-PGMA-b-PDEA triblock copolymer. Micellar films prepared in this way were used in drug release. 
HPhTT fluorophore was also used as a crosslinker to prepare films from BADGE which is an epoxy resin. It is aimed to develop a material that can be used for optical gain in lasers by dopping fluorescent quantum wells to this polymer structure. The optical gain performances of these composite films were determined. Within the scope of this thesis, materials with potential for use in many different fields such as sensors, nanoreactor, catalysis, drug release, optoelectronics, lasers have been developed.