Theses supervised by Doç. Dr. Fatih Şen
16 theses · Kütahya Dumlupınar University, Ege University, Hatay Mustafa Kemal University
Termal güce dayalı dalgalardan enerji eldesine yönelik ilk karbon nanotüp bazlı yakıt pillerinin tasarımı ve nanoteknolojik uygulamaları
Dünya üzerinde büyük bir oranla büyümeye devam eden teknolojik gelişmeler, artan nüfus, şehirleşme ve sanayileşme ile doğru orantılı olarak enerji ihtiyacı da gün geçtikçe hızlı bir şekilde artmaktadır. Bu doğrultuda yenilenebilir enerji kaynakları arasında sayılan yakıt pillerinin geliştirilmesi, verimliliğinin arttırılması, uzun süre kararlılık sağlaması adına her geçen gün yeni fikirler ortaya konmakta ve enerji üretimi adına başka boyutlarda birçok çalışmalar yapılmaktadır. Bu tez kapsamında ise yenilenebilir enerji kaynaklarının çeşitlendirilmesi göz önüne alınarak yeni nesil termal güce dayalı yakıt pillerinin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu yakıt pili sistemlerinde karbon nanotüp (KNT) gibi yüksek termal ve iletkenliğe sahip nano malzemelerin yardımıyla kimyasal enerjinin elektriksel enerjiye dönüşümü söz konusudur. Bu sistemde yüksek iletkenliğe sahip KNT ile yakıtın ekzotermik kimyasal reaksiyonunu bir araya getirme ve termal yayılım eğilimi mevcuttur. Nanotüp ve yakıt arasındaki bu ekzotermik termal transfer çok duvarlı karbon nanotüp (ÇDKNT) boyunca hızla ilerleyen bir termal dalga ortaya çıkartmaktadır. Bu dalga çok yüksek hızlarda (yaklaşık 4 m/s) olup nanotüp boyunca elektriksel bir potansiyel ortaya koymaktadır ki elektriksel güç olarak düşünüldüğünde bu pulslar 0,25 mW'a kadar ulaşılmıştır. Elektriksel iletkenliğe sahip ÇDKNT destek olarak kullanılmış olup, Pt(0) nanomalzemesi ÇDKNT yüzeyinde damlat-kurut yöntemi ile biriktirilmiştir. Tek dağılımlı Pt(0)@ÇDKNT nanotaneciklerin oluşumu X-Işını Kırınımı (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Raman Spektroskopisi (RS), Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile karakterize edilerek tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Termal Güce Dayalı Yakıt Pili (TGYP), Nanokatalizör, Platin Nanopartiküller.
Yeni nesil enerji kaynağı olarak alkol yakıt pilleri: enerji etkinliğini artıracak yeni kiralliklerine göre ayrılmış (6,5 ve 7,6) karbon nanotüp bazlı nano malzemelerin sentezi ve uygulamaları
Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan yakıt pilleri, çevresel kirlilik oranının düşük olması, enerji üretim veriminin oldukça yüksek olması ve iklim şartlarından etkilenmemesi gibi özelliklerden dolayı geleceğin en önemli enerji sistemleridir. Çeşitli yakıt pilleri vardır. Alkol yakıt pili ailesinin en önemli ferdi olan, doğrudan metanol yakıt pilleri (DMYP) küçük kapasiteli, taşınabilir enerji üretimi için en uygun yakıt pillerinden biri olarak görülmektedir. Fakat bu yakıt pillerinin pratikte kullanılması için nanokatalizörlere gereksinim vardır. Bu tez çalışmasında saf karbon atomlarından oluşan, hem dayanıklı hemde esnek olan, benzersiz elektriksel ve ısısal özelliğe sahip olan karbon nanotüpleri kiralliklerine göre ayırarak destek olarak kullanılması ile Pt(0)/PA@(6,5)CNT, Pt(0)/PA@(7,6)CNT ve Pt/PA@(6,5)(7,6)CNT katalizörleri tekrarlanabilir ve kolay bir yöntem olan sonokimyasal indirgeme yöntemi ile oda sıcaklığında sentezlendi. Hazırlanan nanokatalizörler X-Işını Kırınımı (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Geçirmeli Elektron Mikroskobu (TEM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS), Ultraviyole Spektrofotometresi (UV-Vis), Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) teknikleri kullanılarak karakterize edildi. Bu katalizörlerin katalitik ve elektrokatalitik performansları metanol oksidasyonu için incelendi. Pt(0)/PA@(6,5)CNT, Pt(0)/PA@(7,6)CNT, Pt(0)/PA(6,5)(7,5)CNT katalizörlerinin metanol için sırasıyla0,47V'de 28,76 mA cm-2, 0,46V'de 49,10 mA cm-2, 0,73V'de 130,04 mA cm-2 akım verdikleri görüldü. Katalizörlerin kendi aralarında kıyaslandığında en iyi aktiviteyi Pt(0)/PA(6,5)(7,6)CNT'nin verdiği ve literatürle kıyaslandığında da oldukça yüksek aktiviteye sahip olduğu anlaşıldı. Platin nanopartiküllerin destek olarak kullanılan (6,5) ve (7,6) karbon nanotüpler üzerinde homojen bir şekilde dağıldığını ve ortalama parçacık boyutlarının 2-3 nm arasında olduğu TEM ile gösterildi. Anahtar Kelimeler: Doğrudan metanol yakıt pilleri (DMYP), Elektrokimyasal aktiviteler, Nanokatalizör, Platin nanopartiküller, Karbon Nanotüp, Kiral.
Yeni nesil enerji kaynağı: Kloroplast esaslı in-situ biyoyakıt pilleri ve enerji içeriğini artırabilecek nanoyapıların sentezi
Dünyada giderek artan enerji talebi ve atmosfere yayılan sera gazları çağımızın en önemli sorunlarından biridir. Bu sorunları ortadan kaldırabilmek amacıyla bilim insanları alternatif enerji kaynaklarından biri olan yakıt pillerine yönelmişlerdir. Yakıt pillerinin bir alt üyesi olan biyoyakıt pilleri temiz, çevre dostu ve yenilenebilir bir kaynaktır. Glukozdan enerji elde etmeye yönelik olarak hazırlanmış olan biyoyakıt pillerinde çoğunlukla glukoz oksidaz, lakkaz vb. gibi enzimler kullanılmıştır. Fakat enzimlerin düşük kararlılık ve immobilizasyon gibi dezavantajlarından dolayı son zamanlarda yeni nesil metal nano katalizörler kullanılmaya başlanmıştır.. Bu nedenle bu çalışmada fonksiyonelleştirilmiş çok duvarlı karbon nanotüp ile desteklenmiş Ni nanokatalizörü (Ni@f-ÇDKNT) hem 3 lü elektrot sisteminde hemde geliştirilen biyoyakıt pili sistemi içerisinde disk-pelet elektrot hazırlanarak yakıt pili için denenmiştir. Çok duvarlı karbon nanotüpler mükemmel elektriksel iletkenlik ve dayanıklılık gibi özellikleriden dolayı destek maddesi olarak kullanılmıştır. Yakıt olarak hem ticari glukoz hem de yeşil bitkilerden biri olan ıspanak (Spinacia oleracea) yapraklarındaki kloroplastın izolasyonu sonucu açığa açıkan glukoz kullanılmıştır. Hazırlanan disk-pelet elektrot ve metal nanokatalizörler X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile karakterize edilerek potentiostat/galvonastat cihazı ile Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) gibi teknikler kullanılarak glukoza karşı performansları değerlendirildi. Ni@f-ÇDKNT nanokatalizörünün sergilemiş olduğu mükemmel katalitik aktivitesi ile 0.56 V'ta yaklaşık 25 mA/cm2 lik bir akım ve 6 mW lık güç yoğunluğu elde edildi. Anahtar Kelimeler: Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Biyoyakıt Pilleri, Karbon Nanotüp, Ni Nanokatalizörü
Yeni nesil enerji kaynağı olan temiz enerji oluşturabilecek bor türevlerinden hidrojen eldesi için yeni tip nanokatalizörlerin hazırlanması ve nanoteknolojik uygulamaları
Bu çalışmada, dimetilamin boran (DMAB) dehidrojenasyonu için aktif bir katalizör olan Pt nanoparçacıklar in-situ olarak sentezlendi. Metal nanoparçacıkların yüzey alanını arttırmak için karbon türevlerinden olan aktif karbon destek malzemesi olarak kullanıldı. Ayrıca, DMAB ilavesi ile hem Pt indirgenmesi hem de dehidrojenasyon reaksiyonunun gerçekleşmesi sağlandı. Hazırlanan katalizörün yapısı sırasıyla, X-ışını kırınımı (XRD), atomik kuvvet mikroskopisi (AFM), transmisyon elektron mikroskopisi (TEM) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile aydınlatılmıştır. Sonuçlara bakıldığında nispeten homojen bir dağılıma sahip 3-4 nm aralığındaki nanoparçacıkların elde edildiği anlaşıldı. Pt nanoparçacıkları (Pt NP) ile gerçekleşen DMAB dehidrojenasyon reaksiyonu için hidrojen çıkışının ilk dönüşüm frekansı 21,50 h-1 bulundu. Farklı sıcaklıklarda Pt nanoparçacıkların etkisi DMAB dehidrojenasyonu için incelendi ve aktivasyon enerjisi (Ea = 48,36 kJ mol-1), aktivasyon entalpisi (ΔH#= 45,82 kJ mol- 1) ve aktivasyon entropisi (ΔS≠= -112,99 J mol-1 K-1) hesaplandı. Pt nanoparçacıklarının DMAB dehidrojenasyonu için yeniden kullanım çalışmaları yapıldığında dördüncü çalışmada bile ≥%80 aktivite sergilediği gözlendi. Buna ek olarak, DMAB dehidrojenasyonu için Pt nanoparçacıklarının tekrar kullanılabilir, oldukça aktif, izole edilebilir olduğu görüldü.
Temiz enerji eldesinde alkol yakıt pilleri tasarımı için yeni nesil nanomalzemelerin hazırlanması, karakterizasyonu ve uygulanabilirliği
Yakıt pilleri, ihtiyaç duyulan yerde, iklim şartlarından bağımsız olarak, kesintisiz bir şekilde enerji sağlayan ve yüksek verime sahip olan enerji dönüşüm sistemleri olduğundan yenilenebilir enerji kaynakları arasında önemli bir yere sahiptir. Bu nedenle yakıt pili çeşitlerinden alkol yakıt pillerinin alt üyesi olan doğrudan metanol kullanılan yakıt pilleri (DMYP) yüksek verimi, çevre dostu olması ve kolay depolanabilmesi gibi özellikleri nedeniyle en çok kullanım alanı bulacağına inanılan yakıt pillerinin başında gelmektedir. Fakat bu yakıt pillerinin günlük hayatta çalışabilir halde olması için uzun süre kararlılıklarının sağlanması gerekmektedir. Bu çalışmada, kimyasal olarak dayanıklı, elektriksel iletkenliğe sahip indirgenmiş grafen oksitin (RGO) destek olarak kullanılması ile Pt(0)@RGO katalizörleri kolay ve tekrarlanabilir şekilde oda sıcaklığında çift solvent (süperhidrit-etanol karışımı) indirgeme metodu ile hazırlandı. Tek dağılımlı Pt(0)@RGO nanotaneciklerin oluşumu X-Işını Kırınımı (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM), Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) ile karakterize edilerek tespit edildi. Aktivitesi, izole edilebilirliği ve yeniden kullanılabilirliği açısından Pt(0)@RGO katalizörünün katalitik ve elektrokatalitik performansı metanol oksidasyonu (metanol için 0,58 V'de 5,64 mA cm-2 akım) için incelendi ve yüksek elektrokimyasal aktivitesi ile metanolü katalizlediği görüldü. Ayrıca, Pt(0)@RGO'nun metanol oksidasyonu için ticari katalizöre kıyasla 9,2 kat daha etkin olduğu bulundu. Transmisyon elektron mikroskobu platin nanopartiküllerin destek üzerinde homojen bir şekilde dağıldığını ve ortalama parçaçık boyutlarının yaklaşık 2-3 nm arasında olduğunu gösterdi
Sofralık sultani çekirdeksiz üzüm çeşidinin depolanmasında farklı kükürt dioksit jeneratörlerinin etkinliğinin araştırılması
Bu çalışma 2013 ürün yılında farklı kükürt dioksit (SO2) jeneratörlerinin sofralık sultani çekirdeksiz üzüm çeşidinde depolama süresine ve kaliteye etkisini araştırmak amacıyla yürütülmüştür. Manisa ili Sarıgöl İlçesinde bir üretici bağından tam olum döneminde hasat edilen Sultani Çekirdeksiz üzümlerin bir grubu; a) SmartPac ‰0, b) SmartPac ‰0.5, c) SmartPac ‰1, d) SmartPac ‰2 açıklık bulunan ambalaja konup, ağzı klipslerle kapatılmıştır. Diğer grup ise kasalar içindeki polietilen torbaların içine konarak ön soğutmadan sonra; a) Üzümlerin üstüne, b) Üst ve altına SO2 petleri konarak, c) SO2 petleri konmadan (kontrol) ağzı klipslerle kapatılmıştır. SmartPac, SO2 üst ve SO2 üst - alt petleri sırasıyla 4,5 g, 6,5 g ve 6,5 g – 1,5 g sodyum metabisülfit içermektedir. Üzüm meyveleri -0.5oC ve %90 oransal nemde 120 gün süreyle depolanmıştır. Depolama süresince SmartPac ambalajlarında SO2 konsantrasyonu kararlı bir şekilde azalmış, 45 günlük depolama sonunda saptanamamıştır. SO2 petleri uygulananlarda depolama süresince SO2 konsantrasyonu 8-18 ppm arasında değişmiştir. Tüm uygulamalar, ağırlık kaybını belirgin şekilde sınırlandırmıştır. Farklı SO2 jeneratörlerin üzüm tanelerinin saptan kopma kuvvetine, rengi, suda çözünür kuru madde, titre edilebilir asit miktarı, olgunluk indeksi ve pH değerine etkisi birbirine benzerlik göstermiştir. Kontrol ve SmartPac uygulamalarında sırasıyla 2 ve 3 aylık depolama sonrası görülen çürüklük gelişimleri ve salkım esmerleşmesi önemli düzeyde olmuştur. Sultani Çekirdeksiz üzümü, SmartPac uygulananlarda 2 ay, SO2 üst ve SO2 üst-alt pet uygulananlarda ise 4 ay süreyle başarıyla depolanabileceği saptanmıştır.
Ön soğutma ve modifiye atmosfer ambalajlarının nar (Punica granatum cv. Hicaznar) meyvelerinin depolamasına etkileri
Bu çalışma 2013 ürün yılında farklı modifiye atmosfer (MA) ambalajları ve önsoğutma uygulamalarının nar meyvelerin depolama süresince kalite değişimleri ile fizyolojik ve patolojik kayıplara etkilerinin etkilerini belirlemek amacıyla yürütmüştür. Tam olum döneminde hasat edilen nar meyveleri iki farklı MA ambalajlarına konmuş ve farklı sıcaklıklara (6°C, 10°C ve 14°C) kadar önsoğutma işlemi yapıldıktan sonra ağzı klipsle kapatılmıştır. Nar meyveleri 6±0.5oC sıcaklık ve %90 oransal nemde 5 ay süreyle muhafazaya alınmıştır. Depolama başlangıcında ve 3, 4 ve 5 aylık depolama sonrası alınan örneklerde kalite değişimleri ve kayıplar incelenmiştir. MA2 ambalajındaki nar meyvelerinin ağırlık kaybı, depolama süresince MA1 ambalajına göre belirgin şekilde daha yüksek bulunmuştur. 5 aylık depolama sonunda MA1 ambalajındaki nar meyvelerinin çürüklük gelişimi daha yüksek olduğu saptanmıştır. Depolama sonunda MA2 ambalajındaki narlar genel beğeni puanları daha düşük olmuştur. MA ambalajları ve önsoğutma uygulamaların depolama süresince ambalaj içi gaz bileşimine, suda çözünür kuru madde, titre edilebilir asit miktarı, olgunluk indisi, pH değeri, toplam fenol miktarı ve antioksidan aktivitesine etkisi birbirine benzerlik göstermiş, kabuk ve tane rengine etkisi ise genel olarak sınırlı olmuştur. MA ambalajlarının özellikle depolama sonunda ağırlık kaybı, çürüklük gelişimi ve beğeni puanları üzerine etkili olduğu saptanmıştır. Çalışma sonuçları, nar meyvelerinde depolama süresine ve önsoğutma işlemlerine göre MA ambalajının doğru seçilmesinin önemli olduğunu ortaya koymuştur. Anahtar sözcükler: Nar, MA ambalaj, Ön soğutma, Kalite, Depolama.
Kalsiyum uygulaması ve hasat olgunluğunun depolama süresince nar meyvelerinin fizyolojik ve patolojik bozukluklar ile kalitesine etkilerinin belirlenmesi
Çalışma, kalsiyum (Ca) uygulamasının ve hasat olgunluğunun 'Hicaznar' nar (Punica granatum L.) meyvelerinin depolama süresince görülen kayıplar ile kalite değişimlerine etkilerini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Nar ağaçlarına Ca uygulamaları; a) Altı kez (bir kez topraktan 50 g CaNO3/ağaç ve 5 kez yapraktan %0,035 CaO), b) İki kez (yapraktan %0,035 CaO) ve c) Uygulama yapılmayanlar (kontrol) olmak üzere üç farklı şekilde yapılmıştır. Meyveler hasat olgunluğuna göre iki farklı dönemde (erken ve optimum) hasat edilmiştir. Nar meyveleri modifiye atmosfer ambalajlarına konup, ön soğutma yapılarak ambalajların ağzı kapatılmış; 6±0,5°C sıcaklık ve %90 oransal nemde 5 ay süreyle muhafaza edilmiştir. Meyvelerde kabuk kahverengileşmesi 15 günlük, iç zar kahverengileşmesi, çürüklük gelişimi, ağırlık kaybı ve MA ambalaj içi gaz bileşimi 30 günlük aralıklarla belirlenmiştir. Kalite değişimleri ise depolama öncesi, 3, 4 ve 5 aylık depolama sonrası alınan örneklerde belirlenmiştir. Sonuçlar, özellikle 6 kez Ca uygulanan ve optimum dönemde hasat edilen nar meyvelerde ağırlığın ve iriliğin arttığını, meyve kalitesinin korunduğunu, fizyolojik ve patolojik kayıpların azaldığını göstermiştir. Uygulamaların bu olumlu etkileri, 5 aylık depolama sonunda daha belirgin olmuştur. Anahtar sözcükler: Hicaznar, Ca uygulaması, Hasat olgunluğu, Kalite, Depolama.
Yeni nesil grafen esaslı bimetalik Pt-Co nanoparçacıkların hazırlanması, karakterizasyonu, dopamin, ürik asit, askorbik asit için elektrokimyasal tayinlerinin yapılması
Bu tez çalışmasında, AA, DA ve ÜA' nın seçici ve hassas tespiti için indirgenmiş grafen oksit bazlı bimetalik platin-kobalt nanoparçacıkları (Pt-Co@rGO NP) ile modifiye edilmiş bir biyosensör geliştirilmiştir. AA, DA ve ÜA, insan vücudunda anahtar rolleri olan biyoaktif moleküllerdir. Pt-Co@rGO nanoparçacıkları, bir mikrodalga destekli teknik kullanılarak sentez edilmiştir. Pt-Co@rGO nanoparçacığın karakterizasyonu TEM /HR-TEM, XPS, XRD ve Raman spektroskopisi ile incelenmiştir. Karakterizasyon sonuçları, bu biyosensörün, mekanik dayanıklılığı, geniş yüzey alanı, kararlılığı ve üstün iletkenliği gibi mükemmel özelliklere sahip olduğunu gösterdi. Pt-Co@rGO biyosensörü iyi ayrılmış olan AA, DA ve ÜA oksidasyon pikleri, -0.2 V ila +0.8 V arasında DPV ve CV ölçümleriyle kanıtlanmıştır. Hazırlanan Pt-Co@rGO biyosensörü, optimize edilmiş koşullar altında AA, DA ve ÜA biyomoleküllerinin bireysel ve eş zamanlı olarak belirlenmesi için yüksek elektrokimyasal aktivite, geniş bir doğrusal aralık, yüksek hassasiyet ve kabul edilebilir tespit değerleri göstermiştir. Pt-Co@rGO' nun doğrusal aralığı AA, DA ve ÜA için sırasıyla 170-200; 35-1500 ve 5-800 µM' dır. Dahası, hazırlanan biyosensörün tespiti limiti AA, DA ve ÜA için sırasıyla 0.345; 0.051; 0.172 µM' dır. Yapılan çalışmaların sonucunda bu enzimatik olmayan Pt-Co@rGO bazlı biyosensörün gelecekte nörodejenaratif hastalıkların erken teşhisinde kullanılacak umut verici, ideal bir biyosensör olmaya aday olduğu kanıtlanmıştır.
Yeni nesil temiz enerji kaynağı oluşturabilecek bor türevlerinden hidrojen eldesi için yeni nesil nanomalzemelerin hazırlanması ve uygulamaları
Bu araştırma dahilinde, yüksek verimliliğe sahip Poli(n-vinil pirolidon) (PVP) destekli paladyum-kobalt nanomateryalleri (PdCo@PVP) (3.45 ± 0.36 nm) sentezlenerek DMAB dehidrojenasyonu reaksiyonu ile hidrojen eldesi incelenmiştir. Ultrasonik çift indirgeme metodu kullanılarak, Pd ve Co katyonları Poli(n-vinil pirolidon) çözeltisi içinde indirgenmiş ve sonrasında sentezlenen nanokatalizör UV- görünür spektroskobisi, X-ışını kırınımı, X-ışını fotoelektron spektroskobisi, yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu ve enerji dağılımlı X-ray analizleri ile karakterize edilmiştir. Sentezlenen katalizörün tekrar kullanılabilir olduğu, düşük konsantrasyonlarda ve düşük sıcaklıkta bile çok yüksek katalitik aktiviteye sahip olduğu saptanmıştır. Ayrıca çok yüksek çevirim frekansı (330,94 h-1) ile literatüre kıyasla en iyi katalitik performansı sunduğu ve dimetil amin boran dehidrojenasyonu için oldukça düşük aktivasyon enerjisi değerine (50,78 ± 2 kJ / mol) sahip olduğu yapılan çalışmalar sonucunda görülmüştür.
Yeni nesil nanokompozitlerin/nanoilaçların hazırlanması ve antikanserojen-antimikrobiyal ilaç potansiyellerinin araştırılması
Bu tez çalışmasında, biyojenik platin nanopartikülleri (Pt NP'leri), indirgeyici madde olarak çörek otu tohum (Nigella sativa) ekstraktı kullanılarak sentezlendi. Çörek otu tohumu ekstraktı kullanılarak sentezlenen biyojenik Pt NP'leri, Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), UV-Vis spektrofotometresi (UV-Vis), X-ışını kırınım spektroskopisi (XRD) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile detaylı olarak karakterize edildi. Ayrıca, biyojenik Pt NP'ler, metastatik insan meme kanseri (MDA-MB-231) ve insan rahim ağzı kanseri (HeLa) hatları üzerindeki sitotoksisite etkisi ve gram-pozitif ve gram-negatif bakteri suşlarına karşı antibakteriyel etkileri bakımından değerlendirildi. Sitotoksisite ve antibakteriyel testleri, biyojenik Pt NP'lerinin antikanser ve antibakteriyel etkinliğini göstermiştir. Doza bağlı toksisite etkileri, MDA-MB-231 meme ve HeLa rahim ağzı kanseri hatlarında sırasıyla IC50: 36.86 μg/mL ve 19.83 μg/mL olarak bulunmuştur. Ek olarak, gram-pozitif ve gram-negatif bakteriler üzerinde yapılan deneylerin sonuçları nanopartiküllerin yüksek antimikrobiyal aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar, çörek otu tohum ekstraktı kullanılarak sentezlenen Pt NP'lerinin farmasötik endüstrisinde potansiyel bir antibakteriyel ve antikanser ajanı olarak geliştirilmesine katkı sağlayabilir.
Boya duyarlı güneş pilleri için yeni nesil nanomalzemelerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
Bu tez çalışmasında, fonksiyonelleştirilmiş çok duvarlı karbon nanotüp (Pt NPs @ f-ÇDKNT) ile desteklenmiş Pt nanomateryallerinin gelişimini ve boya duyarlı güneş pili (DSSC) yapımında karşı elektrot (CE) olarak kullanımı denenmiştir. Pt NPs @ f-ÇDKNT nanokompozitler, mikrodalga yöntemi kullanılarak kolayca ve verimli bir şekilde hazırlanmıştır. Veriler, sentez yönteminin, fonksiyonelleştirilmiş çok duvarlı karbon nanotüpler üzerindeki Pt NP'lerin homojen bir dağılımını sağlamak için çok etkili olduğunu açıkca göstermiştir. Pt NPs @ f- ÇDKNT, XRD, TEM, HR-TEM, Raman ve XPS gibi çeşitli teknikler ile karakterize edilmiştir. Ayrıca Pt NPs @ f-ÇDKNT elektro-katalitik performansı döngüsel voltametri (CV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ölçümleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Boya Duyarlı Güneş Pili (DSSC) , Elektrokimyasal Aktiviteler, Karbon Nanotüp Platin Nanopartiküller.
Alkolden yeni nesil enerji kaynağı oluşturabilecek yüksek aktiviteye ve dayanıklılığa sahip yeni karbon – polimer destekli nanokompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve uygulanabilirliği
Son yüzyılda nüfusun artışı ile enerjiye olan ihtiyaç doğrusal şekilde artmaktadır. Günümüzde enerji fosil kökenli kaynaklardan sağlanmakta ancak fosil kökenli kaynakların yakın süreçte tükeneceği de bilinmektedir. Bilim insanları bu yüzden alternatif enerji kaynağı arayışına girmiştir. Alternatif enerji kaynaklarını su gücü enerjisi, termal güç enerjisi, güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi ve yakıt pilleri olarak sınıflandırmak mümkündür. Alternatif enerji kaynakları içerisinde yer alan yakıt pilleri düşük miktarda yakıtla yüksek enerji üretebilme özelliği ile bilim insanlarının dikkatini çekmiştir. Yakıt pilleriyle ilgili oldukça geniş araştırmalar yapılmakta ve bunların gelecek için uygun bir güç kaynağı olacağı düşünülmektedir. Yakıt pilleri kendi içerisinde kullanılan enerji kaynağına göre adlandırılmakta ve sınıflandırılmaktadır. Yakıt pilleri içerisinde yer alan alkol yakıt pilleri bu tez konusunu oluşturmakta ve anot kısmını geliştirmeye yönelik katalizör sentezini içermektedir. Bu tez çalışmasında karbon desteği olarak kullanılan grafen oksit (GO) modifiye edilmiş Hummer's metodu ile sentezlendi ve hidrazin hidrat metoduyla indirgenmiş grafen oksite dönüştürüldü (rGO). Daha sonra polimer malzeme olan PANİ ve elde edilen indirgenmiş grafen oksit kompozit hale getirildi. Son olarak da elde edilen destek üzerine PtCl4 tuzu eklenerek indirgenme işlemi yapılarak nanohibrit bir katalizör hazırlandı ve karakterizasyon işlemleri yapıldı. Sentezlenen nanohibritin morfolojik özelliklerini belirlemek için geçirimli elektron mikroskobu (TEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), X-ışını kırınımı (XRD), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve Raman spektroskopi (RS) teknikleri kullanıldı. Kimyasal özelliklerini belirlemek için ise döngüsel voltametri (CV) ve kararlılık testleri için kronoamperometri (CA) teknikleri kullanıldı. Ayrıca XRD ve TEM'de ölçülen parçacık büyüklüğü ± 3,9 nm olarak bulundu. CV 'de akım yoğunluğu 46,5 mA/cm2 olarak ölçüldü.
Temiz enerji eldesinde doğrudan alkol yakıt pillerinin tasarımı için yüksek aktiviteye sahip yeni karbon destekli nanomalzemelerin sentezi karakterizasyonu ve uygulamaları
Günümüzde enerji ihtiyacının büyük bir kısmının kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil kaynaklı yakıtlardan sağlanması, çevre kirliliğine sebep olmakta ve bu fosil kaynaklı yakıtların yakın gelecekte tükenme tehlikesi bulunmaktadır. Bu nedenlerden dolayı bilim insanları çevre dostu ve güvenilir alternatif enerji kaynaklarına yönelmeye başlamışlardır. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında bulunan yakıt pillerinin geliştirilmesi ve daha yüksek verimle çalıştırılabilmeleri için yeni araştırmalar yapılmaktadır. Gelecekteki enerji teknolojisinin önemli bir parçası olacağı düşünülen yakıt pillerinin üyelerinden biri olan doğrudan metanol yakıt pilleri (DMYP) yüksek verimlilik, sıfıra yakın kirlilik ve uygulama kolaylığı gibi avantajlarından dolayı dikkat çekmektedir. Bu tez kapsamında oda sıcaklığında aktif olmayan metanolü aktif hale getirmek için üç farklı platin katalizör sentezlenmiş ve bu katalizörlerin aktif yüzey alanlarını artırmak için grafen oksit (GO), polivinilpirolidon (PVP) ve grafen oksit-polivinilpirolidon hibrit (GO-PVP) destek malzemeleri kullanılmıştır. Sentezlenen Pt@GO, Pt@PVP ve Pt@GO-PVP katalizörlerinin elektrokimyasal aktiviteleri metanol oksidasyon reaksiyonuna karşı (MOR) Döngüsel Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) kullanılarak kıyaslanmıştır. Tek dağılımlı Pt@GO, Pt@PVP ve Pt@GO-PVP nanokatalizörlerinin oluşumu ve morfolojileri Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Raman Spektroskopisi (RS), X-Işını Kırınımı (XRD) ve X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) kullanılarak incelenmiştir.
Diyabet hastalığının erken dönemde teşhisine yönelik karbon bazlı nanobiyosensörlerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
Küresel insan popülasyonunu etkileyen en yaygın hastalıklardan biri diyabet hastalığıdır. Şeker Hastalığı dediğimiz Diabetes Mellitus, insülin hormonunun etkisizliği veya eksikliği sonucu oluşan, kan dolaşım sisteminde yüksek düzeyde glikoz (şeker) yapılanmasıyla görülen kronik bir hastalıktır. Diyabet hastalığından yılda üç yüz seksen iki milyon insan etkilenmektedir ve yine yılda 1,5 ila 5,1 milyon kişinin ölümüne neden olmaktadır. Dolayısıyla insan yaşamını her anlamda etkileyen ve engelleyen diyabet hastalığının erken teşhisi ve tedavisi oldukça önemlidir ve bunun için çeşitli tayin yöntemleri kullanılmaktadır. Hazırlanan tez çalışmasında, diyabet hastalığının erken teşhisine yönelik karbon temelli nanoparçacıklar kullanılarak glikoz biyosensörü hazırlanmıştır. Biyosensörlerin optimum çalışma koşullarını belirlemek amacı ile tekrarlanabilirliği, duyarlılığı, tayin aralığı ve tayin sınırı belirlenmiştir. Ni-Pd@AK nanokompozitler 0.014 uM tayin limiti, 0.01 mM ila 1 mM arasında geniş bir doğrusal aralık ve 90 mA mM-1 cm-2 yüksek hassasiyet göstermiştir. Tasarlanan Ni-Pd@AK elektrokimyasal biyosensörün seçiciliği, aktivitesi ve uygulanabilirliği Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) ile ölçülmüştür. Karakterizasyon işlemleri ise Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), X-Işını Kırınımı (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ve Raman Spektroskopisi ile incelenmiştir. Ayrıca bu çalışmada, hazırlanan glikoz biyosensörü ile kan serumunda glikoz tayini yapılarak elde edilen sonuçların standart yöntem ile karşılaştırılması da yapılmıştır. Bu çalışmalar, tasarlanan bu enzimatik olmayan biyosensörün gelecekte diyabet hastalığının erken teşhisinde kullanılacak mükemmel bir sensör olmaya aday olduğunu kanıtlamıştır.
Akut miyokard infarktüsü nedeniyle perkütan koroner girişim uygulanan hastalarda infarkt ilişkili arterin tam tıkalı olup olmamasının kontrast nefropati gelişimine etkisi
Amaç: Bu çalışmada akut miyokard infarktüsü (AMI) nedeniyle perkütan koroner girişim (PKG) uygulanan hastalarda başlangıçtaki infarkt ile ilişkili arterin TIMI Trombüs Grade sınıfının kontrast madde nefropatisi (KMN) gelişimi üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlandı. Gereç ve Yöntem: Çalışmamız tek merkezli prospektif olarak planlanmıştır. Çalışmaya Mayıs 2019 ile Nisan 2022 tarihleri arasında kurumumuzda AMI tanısı ile acil PKG yapılan 389 hasta dahil edildi. Hastaların demografik ve klinik özellikleri kaydedildi. Serum kreatinin düzeyleri işlem öncesi ve işlemden 48-72 saat sonra çalışıldı. Hastalar kreatinin düzeylerindeki artışa göre KMN gelişen ve KMN gelişmeyen olmak üzere iki gruba ayrıldı ve KMN gelişimine neden olabilecek risk faktörleri değerlendirildi. HastalarTIMI trombüs grade skoruna göreTIMI (0-4) ve TIMI (5) olmak üzere iki gruba ayrıldı. TIMI trombüs grade skorlarına göre ayrılan grupların klinik, demografik ve laboratuvar özellikleri karşılaştırıldı. Bulgular: Hastaların 59'unda (%15,2) KMN geliştiği saptandı. Acil PKG uygulanan AMI hastalarında KMN gelişimi açısından; hastanın yaşı (p<0,001), daha öncesinde ACE inhibitörü (p=0,018) ve betabloker kullanımı (p=0,017), işlem öncesi bazal GFH düşüklüğü (p<0,001), hemoglobin düşüklüğü (p=0,001) ve kontrast madde miktarı (p=0,005) anlamlı bulundu. İşlem öncesi bazal GFH (p=0,005) ve kullanılan kontrast madde miktarının (p=0,007) KMN gelişiminde bağımsız etkili faktörler olduğu bulundu. PKG uygulanan hastaların %31,9'unun infarktla ilişkili arterinin tromboz ile tam tıkalı olduğu bulundu. İnfarktla ilişkili arterin tam tıkalı olması ile KMN arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki bulunmadı (p=0,203). İnfarktla ilişkili arterin tam tıkalı olmasını öngören parametreler platelet sayısı, AST ve ALT yüksekliği olarak saptandı (sırasıyla p=0,019, p=0,002, p=0,001). Sonuç: AMI nedeniyle PKG yapılan hastaların %31,9'unun infarktla ilişkili arterinin tromboz ile tam tıkalı olduğu bulundu. İnfarktla ilişkili arterin tam tıkalı olması ile KMN gelişme riski arasında anlamlı ilişki bulunamadı. İnfarktla ilişkili arterin tam tıkalı olması açısından; platelet, AST ve ALT yüksekliği anlamlı bulundu. Anahtar Kelimeler: Akut miyokard infarktüsü, perkütan koroner girişim, kontrast madde nefropatisi, trombos yükü, TIMI trombüs derecesi