Dipers turuncu boya ve karbon nanopartikül katkılı nematik sıvı kristallerin karakterizasyonu ve uygulanabilirliğinin araştırılması
Investigation of characterization and applicability of nematic liquid crystals doped with disperse orange dye and carbon nanoparticle
Yazar: FATİH AKKURT
Danışman: PROF. DR. AHMET ALICILAR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Bölümü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Dispers boya = Disperse dye ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Sıvı kristaller = Liquid crystals

Özet:
Sıvı kristallerin Türkiye'de üretimi olmamakla birlikte oldukça yaygın kullanım alanları mevcuttur. Özellikle görüntü teknolojisindeki uygulamaları ile son yıllarda büyük ilgi odağı haline gelmişlerdir. Sıvı kristaller anizotropik birçok özelliğe sahip olup, görüntü ve benzeri birçok uygulama için uygun malzemelerdir. Bu doktora çalışmasında ilk olarak Dispers Turuncu 11, 13 ve 37 boyarmaddelerinin E7 sıvı kristali içerisindeki çözünürlükleri belirlendi. Bu aşamayı takiben boyarmaddelerin sıvı kristaldeki % 1'lik çözeltileri ve ardından ikili boyarmadde karışımları için düzen parametre değerleri spektrofotometrik olarak tayin edildi. Daha sonra boyarmadde ve sıvı kristalden oluşan karışımlara kütlece % 0,05 oranında iki farklı karbon nanopartikül eklendi ve boyarmadde-sıvı kristal karışımları için düzen parametre tayinleri nanopartikül ilaveli olarak gerçekleştirildi. Son olarak bu tayinlerin tamamı farklı gerilimler altında tekrarlandı. Düzen parametre tayinlerinin ardından numunelerin ısıl özellikleri irdelendi. Numunelerin tekstürlerinin eldesi ve ardı sıra gerçekleştirilen elektriksel karakterizasyon işlemleri ile çalışmalar tamamlandı. Yüzde çözünürlük değerleri bu boyarmaddeler için sırasıyla 2,24; 2,60 ve 0,20 olarak bulundu. Nanopartikül katkısız numuneler için düzen parametre değerinin 0,51-0,62 aralığında olduğu ve nanopartikül ilavesi ile bu değerlerin 0,56-0,74 aralığına yükseldiği görüldü. İkili boyarmadde karışımları ile bu değerler 0,90'lar mertebesine ulaştı. Numunelere ait termogramlar ile tekstürler birlikte incelendiğinde değerlerin birbiri ile uyumlu olduğu sonucuna ulaşıldı. Ayrıca kristale boyarmadde ve/veya nanopartikül ilavesinin sıvı kristal sıcaklık aralığını daraltmadığı, tam aksine artırıcı etki meydana getirdiği gözlemlendi.

Abstract:
Production of liquid crystals in Turkey is unavailable, but their usage areas are very common. Especially with the applications of the display technology in recent years, they have become the focus of great interest. Liquid crystals have many anisotropic properties and are suitable materials for lots of applications of display and so on. Solubilities for Disperse Orange 11, 13 and 37 dyestuffs within the used liquid crystal E7 were assessed in this Ph.D. study. In pursuit of this stage, order parameter values were determined for 1% of dye solutions within the liquid crystal and consecutive binary dye mixtures as spectrophotometrically. Afterwards, two different types of nanoparticle at a rate of 0.05% by weight were added to the mixture of dye-liquid crystal and order parameter analysis of the mixtures composed of dye and liquid crystal were carried out by adding nanoparticle. Finally, all of these analysis were repeated under different voltages. After assessment of the order parameters, thermal properties of the samples were examined. The studies were completed with the electrical characterization processes and by obtaining the textures of the samples. The percent of solubility values for these dyes were assessed as 2.24, 2.60 and 0.20 respectively. It was found that the order parameter values for the samples without nanoparticle were in the range of 0.51-0.62 and by adding the nanoparticle to these values, it reached at the interval of 0.56-0.74. These values together with the binary dye mixtures reached at the level of 0.90. When the thermograms and the textures which belong to the samples were examined together; it was concluded that the values were consistent with each other. In addition, it was observed that the narrow on the temperature range of the liquid crystal was not occurred with the addition of dye and/or nanoparticle to the crystal, on the contrary, an increase was recorded.