Yüzeyi modifiye edilmiş nanopartiküllerin arayüzey özellikleri: Yüzey aktif malzemeler
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2010
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BİHTER DAĞLAR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): NİHAL AYDOĞAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Altın nanopartiküller elektriksel, kimyasal ya da optik özellikleri nedeni ile son yıllarda birçok bilimsel çalışmada kullanılmaktadır. Bu çalışmalar içinde, altın partiküllerin belirli yüzeylere olan seçiciliğini arttırmak amaçlı yüzey modifikasyonları ön plana çıkmıştır. Bu çalışma dahilinde farklı yüzey özelliklerine sahip altın nanopartiküller sentezlenmiştir. Bu işlem için farklı karakteristik yapılarda moleküller yüzey kaplamasında kullanılmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde, DT (dodekantiyol) ile hidrokarbon yapılı hidrofobik, PFDT (perflorodekantiyol) ile florokarbon yapılı hidrofobik ve MSA (merkaptasüksinik asit) ile pH duyarlı hidrofilik altın nanopartiküller sentezlenmiştir. Elde edilen altın nanopartiküllerin çaplarının 2-5 nm boyut aralığında değişmekte olduğu tespit edilmiştir. Boyut analizi UV-vis Spektrometresi, LS (Işık Saçınımı) ve TEM (Geçirmeli Elektron Mikroskobu) ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kimyasal bağ ve yapı analizleri FTIR (Fourier Transform Infrared Spektroskopisi), TGA (Termogravimetrik Analiz ) ve NMR (Nükleer Manyetik Rezonans) analizleri ile desteklenmiştir. DT kaplı altın nanopartiküllere ait organik kütle miktarı yaklaşık % 28 ve % kaplanma oranı %55 dolaylarında olduğu belirlenmiştir. Florokarbon kaplı altın nanopartiküllerin yüzey kaplamaları, sentez yönteminin geliştirilmesiyle arttırılmış ve TGA analizleri ile %57,954 oranında organik kütleye sahip oldukları belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, hibrit DT/PFDT kaplı altın nanopartiküller, yer değiştirme reaksiyonları kullanılarak sentezlenmiş ve kimyasal karakterizasyonları FTIR ve TGA analizleri ile incelenmiştir. Elde edilen altın nanopartiküllerin hava/su ara yüzeyinde davranışları incelenmiştir. DT/PFDT, 3/1 oranında kaplı partiküllerin DT yoğunluğunun fazla olması nedeni ile tek başına DT kaplı partiküllerin vermiş olduğu tepkiyi vererek, zamanla hava/su ara yüzeyinde kümeleştikleri bulunmuştur. DT/PFDT, 2/1 oranında sentezlenen hibrit partiküllerin yüzeylerinde zamanla ligant göçlerinin gerçekleştiği saptanmıştır. DT/PFDT, 1/1 başlangıç oranında sentezlenen partiküller için ise zamanla hava/su ara yüzeyinde kümeleşmeye uğradıkları belirlenmiştir. Sonuç olarak, sentez başlangıç oranları ile tutarlı partiküllerin elde edildiği tespit edilmiştir. Bu kapsamda yapılan diğer bir çalışmada, DT ve PFDT kaplı partiküllerin yüzeylerinde, ligant yoğunluğunun kontrol edilebilmesi amacı ile LB cihazı kullanılarak hava/su ara yüzeyinde DT/PFDT kaplı janus nanopartikülleri sentezlenmiş ve XPS ile kimyasal yapıları analizlenmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde, farklı özelliklere sahip nanopartiküllerin, fosfolipit tekli ve ikili tabakası ile etkileşimleri gerçekleştirilmiştir. DPPC (Dipalmitolfosfatidilkolin) fosfolipiti tekli tabakası ile altın nanopartiküllerin etkileşimleri LB (Langmuir Blodgett)'de hava/su ara yüzeyinde gerçekleştirilmiştir ve katı destek üzerine aktarılan tabakalar AFM (Atomik Kuvvet Mikroskobu) ile incelenmiştir. PFDT kaplı partiküllerin DPPC tekli tabakası ile etkileşime geçmekten kaçınarak adacıklar oluşturduğu, DT kaplı partiküllerin PFDT kaplı partiküllerden daha iyi sonuç vermesine rağmen yine de kendi içlerinde adacıklar oluşturduğu, MUD (Merkaptoundekanol) moleküllerinin özelliklerinin kazandırıldığı laboratuvarımızda sentezlenen DT/MUD kaplı hibrit altın nanopartiküllerin ise DPPC tekli tabakası ile etkileşime geçtiği, elde edilen DPPC adacıklarının dağılımlarının ve tabaka pürüzlülüğünün incelenmesi ile belirlenmiştir. MSA kaplı hidrofilik altın nanopartiküllerin DPPC tekli tabakası ile etkileşimi, AFM görüntüleri ile saptanmakla beraber, yüzey basıncına karşı alan izotermlerinin incelenmesi ile de desteklenmiştir. Altın nanopartiküllerin DPPC ikili tabakası ile olan etkileşimleri, özellikle kontrollü ilaç taşınım sistemlerinde kullanımlarını incelemek amacıyla DPPC vezikülleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan veziküllerin yarıçaplarının 10 ile 100 nm arasında değiştiği TEM görüntüleri ve LS ölçümleri ile belirlenmiştir. DT, PFDT ve DT/PFDT kaplı partiküllerin vezikül çeperleri içerisine yerleşmekle beraber kendi içlerinde de kümeleşme yatkınlığının daha baskın olduğu, DT/MUD kaplı hibrit partiküllerin DPPC vezikül çeperi içerisine direkt olarak yerleştikleri, hidrofilik MSA kaplı partiküllerin veziküller tarafından kapsüle edildiği ve uygulanan yönteme göre vezikül dış yüzeyi ile etkileşime geçtiği TEM görüntüleri ile belirlenmiştir. PFDT kaplı partiküller, florokarbonlar arası etkileşimlerin daha baskın olmasından dolayı partiküllerin çoğunluğu, DPPC veziküllerinin hidrokarbon yapılı hidrofobik çeperlerine yerleşmeyi reddederek kendi aralarında kümeleşmişlerdir. PFDT kaplı partiküllerin vezikül çeperleri içerisine alımlarını sağlamak amacıyla, DPPC ile laboratuvarımızda daha önce sentezlenmiş katyonik ve hibrit yapıdaki C33H53F17N+I- molekülü kullanılarak, yeni veziküller sentezlenmiştir. Elde edilen DPPC/ C33H53F17N+I- veziküllerinin mol oranı, 7/3 olarak LS ve TEM görüntüleri ile belirlenmiştir. PFDT kaplı partiküllerin, elde edilen hibrit vezikül çeperlerine yerleşimleri, vezikül yapısına C33H53F17N+I- moleküllerinin kazandırılması ile başarılı olmuş ve TEM ölçümleri ile kanıtlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Nanopartikül, Lipit, Hidrofobik Hidrofilik Etkileşimler