Supramoleküler ağ yapılı hibrit polimerlerin farklı nanoparçacıklar kullanılarak sentezi ve uygulama alanlarının belirlenmesi
Synthesis and determination of application areas of supramolecular hybrid polymeric networks by using different nanoparticles
Yazar: İMREN ÖZCAN
Danışman: DOÇ. DR. SÜLEYMAN KÖYTEPE
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmanın amacı, farklı yapılarda nanoparçacıklar kullanarak, terpiridin ve metal iyonları ile uyarı-cevap özelliklerine sahip metalo-supramoleküler polimerlerin sentezidir. Bu çalışmada, öncelikle, yaklaşık 20 nm boyutlarında SiO2, TiO2, Fe3O4, CoFe2O4, NiFe2O4 nanoparcıkları, birlikte çökelme ve sol-jel teknikleri ile sağlandı. Bu nanoparçacıkların faz yapısı, saflığı ve homojenliği X-ray ışınları kırınımları ile araştırıldı. Nanoparçacıkların morfolojisinin belirlenmesi ve görüntülenmesinde taramalı elektron mikroskobu kullanıldı. Yapıların kararlılığının sağlanması ve terpiridin ligandlarının bağlanabilmesi için, 3-(aminopropil)trietoksisilan ile fonksiyonel hale getirildi. Daha sonra amino-fonksiyonel nanoparçacıklar ve 4-kloro terpiridinden, terpiridin temelli multiişlevsel nanoparçacıklar hazırlandı. Çeşitli metal iyonları (Ni(II), Co(II) ve Cu(II)) ve terpiridin temelli nanoparçacıkların koordinasyonu kullanılarak bir seri uyarı-cevap özellikli metalo-supramoleküler malzeme hazırlandı. Bu supramoleküllerin karakterizasyonu FTIR, XRD ve SEM teknikleri ile gerçekleştirildi. Nanoparçacık ara üniteler içeren terpiridin temelli ağ yapılara metal iyonlarının girişimi uyarı-cevap özellikli metalo-supramoleküler hibrit polimerlerin yeni bir sınıfı olarak rapor edildi. Kompleksleşme UV-vis spetroskopisi ve elektrokimyasal teknikler ile kolayca görüntülendi. Bu ölçümler terpiridin metal bileşikleri için hazırlanan metalo-supramoleküler polimerlerin tamamen geri dönüşümlü olduğunu göstermiştir.

Abstract:
The aim of this thesis is to synthesis of the metallo-supramolecular polymers with stimuli-responsive properties by terpyridine and metal ions,  by using nanoparticles of different structures. In this study, firstly, SiO2, TiO2, Fe3O4, CoFe2O4, NiFe2O4 nanoparticles of about 20 nm size, were obtained by the co-precipitation and sol-gel methods. Powder X-ray diffraction was used to investigate the phase, purity, and homogeneity of these nanoparticles. Scanning electron microscopy was used to imaging and determination of nanoparticle morphologies. In order to improve their stability at first reactive amino groups was used to comment terpyridine ligand, then they were treated with 3-(aminopropyl)trimethoxysilane (APS). Then, multi-functionalized nanoparticles based on terpyridine have been prepared from amino-functionel nanparticles and 4-chloro terpyridine. A series of stimuli-responsive metallo-supramolecular material has been developed using the coordination of these ligand monomers to various metal ions (Ni (II), Co (II) and Cu (II)). Characterization of these supramolecular molecules was achieved by using FTIR, XRD and SEM techniques. We report also here a novel class of stimuli-responsive metallo-supramolecular hybrid polymers that incorporate metal ions of the nanoparticle spacer units-containing terpyridine-based network. The complexation with metals can be easily monitored by UV–vis spectroscopy and electrochemical thecniques. These measurements showed that prepared metallo-supramoleculer polymers completely reversible for terpyridine metal ion complexs.