Floresans özelliğe sahip indirgenmiş grafen oksit esaslı hibritlerin bazı iyonlar ve nitroaromatik patlayıcılara karşı kimyasal sensör özelliklerinin incelenmesi
Investigation of chemical sensor properties of reduced graphene oxide based hybrids with fluorescence against some ions and nitroaromatic explosives
Yazar: MUSTAFA BAL
Danışman: PROF. DR. MEHMET TÜMER
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Tez çalışması kapsamında saf grafitten Hummer metodu kullanılarak sentezlenen grafenin oksidasyonu ile yüzeyinde -COOH, CO, -OH, H2O gibi fonksiyonel gruplar bulunduran GO sentezi gerçekleştirilmiştir. İki boyutlu GO düzleminin iç kısımlarına lokalize olmuş Epoksi ve Hidroksil grupları ve kenar kısımlarda bulunan karbonil ile karboksil gruplarının, hidrotermal yöntem kullanılarak, azaltılması amaçlanmış ve indirgeme gerçekleştirilmiştir. İndirgenmiş grafen oksit levhasına bağlı bulunan az sayıdaki gruplarla bağlantı kurarak sensör özelliğinin artırılması amacıyla sentezlenen bileşiklerle tepkimeye girmesi sağlanmıştır. Bu süreçte; öncelikle çeşitli anilin türevlerine azid katılma tepkimesi uygulanarak elde edilen azid yapıları ile Propargil grubu içeren karbonilli yapıların azid molekülleriyle reaksiyonu ile oluşturulan, 1, 2, 3-triazol halkası içeren bileşiklerin klik sentez reaksiyonları gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan klik bileşikleri yapısında azometin grubu (-CH= N-) bulunduran imin bileşiklerinin sentezinde kullanılmıştır. Bunun için klik bileşikleri 4-aminobenzoik asit ile tepkimeye sokularak schiff bazlarının sentezi gerçekleştirilmiştir. İmin bileşiklerinin aktif uçlarının İGO üzerine kolayca bağlanmasını sağlamak için İGO yapısına Klor bağlanmış ve İGO-Cl elde edilmiştir. İGO-Cl ve ERB imin bileşiklerinin tepkimesiyle FB Hibrit bileşiklerinin sentezlenmesi sağlanmıştır. Schiff bazları ve hibrit yapıların (I-, CO32-, SO42-, NO2-, NO3-, CH3COO-, ClO3-, CNO-, N3-) bazı anyon ve (Al3+, Ag+, Co2+, Cr3+, Cu2+, Fe3+, Hg2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+) katyonların varlığında sensör özellikleri, renk özellikleri ve bazı nitroaromatiklere karşı davranışları incelenmiştir. Ayrıca bileşiklerin yapı karekterizasyonu FT-IR, UV, FL, LC-MS, MALDI-TOF MS, 1H(13C) NMR, SEM, TEM, XRD gibi yöntemler kullanılarak aydınlatılmıştır.

Abstract:
In the thesis, GO synthesis with functional groups such as -COOH, CO, -OH, H2O on its surface was carried out by oxidation of graphene, which was synthesized from pure graphite using the Hummer method. It was aimed to reduce the Epoxy and Hydroxyl groups localized in the inner parts of the two dimensional GO plane and the carbonyl and carboxyl groups at the edges by using the hydrothermal method and the reduction was performed. By connecting with a small number of groups attached to the reduced graphene oxide plate, it was enabled to react with the synthesized compounds in order to increase the sensor feature. In this process; First of all, klik synthesis reactions of compounds containing 1,2,3-triazole ring formed by reaction of azide structures obtained by applying azide addition reaction to various aniline derivatives and carbonaceous structures containing Propargil group with azide molecules were carried out. The klik compounds formed were used in the synthesis of imine compounds containing azomethine group (-CH=N-). For this, schiff bases were synthesized by reacting klik compounds with 4-aminobenzoic acid. Chlorine was attached to the IGO structure and IGO-Cl was obtained in order to ensure that the active ends of the imine compounds are easily attached to the IGO. FB Hybrid compounds were synthesized by the reaction of IGO-Cl and ERB imine compounds. Schiff bases and hybrid structures (I-, CO32-, SO42-, NO2-, NO3-, CH3COO-, ClO3-, CNO-, N3-) some anions and (Al3+, Ag+, Co2+, Cr3+, Cu2+, Fe3+, Hg2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+) cations, sensor properties, color properties and behavior towards some nitroaromatics were investigated. In addition, the structure characterization of the compounds was elucidated using methods such as FT-IR, UV, FL, LC-MS, MALDI-TOF MS, 1H (13C) NMR, SEM, TEM, XRD.