Investigations on synthesis and characterizations of carbon nanotubes for biosensor applications

Bu tezde, pratik ve uygun maliyetli bir yöntem olan KBB yöntemi ile KNT'lerin üretim optimizasyonları gerçekleştirilmiştir. KBB yönteminde altlık tipi, katalizör tipi, katalizör konsantrasyonu, büyüme süresi işlem sıcaklığı gibi nihai morfolojiyi belirleyen proses parametreleri ile özellikler arasında neden sonuç ilişkisi kurulmuştur. İlk etapta beş farklı katalizör, dört farklı altlık tipi, üç farklı büyüme süresi, üç farklı katalizör konsantrasyonu, üç farklı büyüme süresi uygulanmıştır. Sonuç olarak en verimli tübüler performans demir bazlı katalizörler yardımıyla üç, beş ve yedi dakikalık büyüme süreleri uygulanarak bin santigrat derece işlem sıcaklığında silikon altlık yüzeyinde elde edilmiştir. SEM örneklerinden elde edilen veriler, en düşük tüp çapının kabul edilebilir nano ölçekli olduğunu göstermiştir. EDX analizi ile katalizör konsantrasyonu arttıkça karbon veriminin düştüğü gösterilmiş ve SEM analizinin sonuçlarını doğrulamıştır. En yüksek karbon yüzdesi, en düşük katalizör konsantrasyonuna sahip numunede belirlenmiştir. FT-IR analizinde KNT karbonunun sp2 hibridizasyonuna atfedilen spesifik zirve, tüm numunelerde elde edilmiştir. Biyosensör uygulamalarında kullanılması hedeflenen KNT'ler, yüksek kusurlu yapıları ve kimyasal ve biyoaktif türlerle daha hızlı etkileşime girmeleri açısından arzu edilmektedir. Raman spektrumları, elde edilen KBB tabanlı KNT'lerin I_D/I_G oranı ile bu hedefe ulaşıldığını doğrulamıştır. XRD grafikleri, ideal bir CNT için beklenen grafit tepe noktasının tüm numuneler için elde edildiğini göstermiştir. XPS spektrumlarında, artan katalizör konsantrasyonu ile sp3/sp2 oranının artışı gözlenmiştir. Akım-voltaj karakterizasyonları, tüm ölçümlerin yakın ve tutarlı olduğunu ve ayrıca bir biyosensör uygulamasında yüksek potansiyel olduğunu ortaya çıkarmıştır. Sonuç olarak bu tezin çıktısı olan KNT özelliklerinin üretim esnasında uygulanan değişkenler ile kontrol edilerek biyosensör uygulama alanına yönelik geliştirilebileceği kanıtlanmıştır.