Organik bazlı ince filmlerle gerçekleştirilen yüzey plazmon rezonansı (SPR) gaz ve organik buhar algılama çalışmaları
Surface plasmon resonance (SPR) gas and organic vapour detection studies realized with organic based thin films
Yazar: EBRU YALÇIN
Danışman: DOÇ. DR. SİBEL ŞEN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Sanayi devrimi ile insan ve hayvan gücüne dayalı üretim hızla gerilemiş ve yerini makine gücüne dayalı üretim almıştır. Aynı zamanda bu üretim şekli küçük yerleşim alanlarından büyük şehirlere önemli bir göç dalgası oluşmasına sebep olmuştur. Fabrikaların yaydığı atık maddelerin yanında sınırlı alanlarda yaşayan büyük insan toplulukları da hem kapalı hem de açık alanlarda çevre kirliliği oluşturmuştur. Hava kirliliği, yaşadığımız ortamda meydana gelen çevre sorunlarının en önemlilerinden birisidir.  En tehlikeli hava kirleticilerin başında gazlar ve uçucu organik buharlar (UOB) gelmektedir.  Bu kirleticilerin çok ciddi sağlık sorunlarına sebep olduğunun anlaşılması ile birlikte, ortamdaki varlıklarının tespiti önemli bir gereklilik haline gelmiştir. Son yıllarda zehirli organik buhar ve gazların belirlenmesi için çok geniş bir yelpazede ölçüm ve tespit teknikleri kullanılmaktadır. Bu çalışma kolayca ve az maliyetle sentezlenebilen organik malzemelerle üretilmiş ince film tabanlı sensör çalışmaları ile gerçekleştirilmiştir. Tezimizde, gaz ve buhar algılama özellikleri yüzey plazmon rezonansı (SPR) yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiş sensör çalışmaları incelenmiştir. Bu yöntem organik ince filmlerin sensör özelliklerinin belirlenmesinde kesin sonuçlar almak ve hızlı ölçümler yapmak için oldukça uygundur.  Aynı zamanda SPR yöntemi, gaza maruz kalma esnasında eş zamanlı ölçümler yapmaya imkan sağlamaktadır.  

Tezimizde, 1995'ten başlayarak günümüze kadar organik ince filmlerle gerçekleştirilmiş SPR gaz ve uçucu organik buhar (UOB) sensörü çalışmaları incelenerek bir literatür özeti oluşturulmuştur. Çalışmalarda kullanılan organik ince film molekülleri gruplandırılmış ve filmlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile algıladıkları gaz ve buharlar arasındaki bağlantılar değerlendirilmiştir. Bu sayede literatürde var olan eksikliklerin belirlenmesi ve yapılacak yeni çalışmalara ışık tutulmasının sağlanması amaçlanmaktadır.

Abstract:
Because of the industrial revolution, production based on human and animal power declined rapidly and was replaced by production based on machine power.  At the same time, this model of production has caused an huge amount of migration wave from small settlements to the big cities. In addition to the waste materials emitted by the factories, large human communities living in limited areas have also created environmental pollution in both indoor and outdoor areas. Air pollution is one of the most important environmental problems in living areas. The most dangerous air pollutants are gases and volatile organic vapors. Detection of their presence in the environment has become an important requirement, with the understanding that these pollutants cause very serious health problems. A wide range of measurement and detection techniques are used for the determination of toxic organic vapors and gases. In our thesis, sensor studies in whose gas and vapor detection properties were performed using the surface plasmon resonance (SPR) method were examined. This method is very suitable for determining the sensor properties of organic thin films to get precise results and to make quick measurements. At the same time, this method allows simultaneous measurements during gas exposure. 

In our thesis, SPR gas and vapor sensor studies carried out with organic thin films from 1995 to the present were examined and review was created with the results obtained from this work. The organic thin film molecules used in the studies were grouped and the connections between the physical and chemical properties of these films and the gases and volatile organic vapors (VOCs) they detected were evaluated. In this way, it is aimed to identify the deficiencies in the literature and to shed light on new studies to be done.