Duyarsız enerjetik materyal nitroguanidin ve duyarlı nitro-enerjetik materyallerin nanoparçacık esaslı moleküler spektroskopik tayini

Duyarlı ve duyarsız patlayıcı maddelerin entegre edildiği mühimmat formülasyonlarına yönelik stratejik talebin artması, bu patlayıcıların kullanımını yaygınlaştırmıştır. Bu durum, patlayıcıların yerinde, hızlı ve etkin bir şekilde tespit edilmesi için yeni yaklaşımlar geliştirilmesine olan ihtiyacı artırmıştır. Bu doğrultuda tez kapsamında çalışılan enerjetik maddeler duyarsız patlayıcı sınıfından nitroguanidin (NQ) ve duyarlı nitroaromatik patlayıcı sınıfından Tetril ile sınırlandırılmış olup tayinlerine yönelik sırasıyla altın nanoparçacıkların (AuNP'lerin) agregasyonu ve Griess kolorimetrisi esaslı yöntemler geliştirildi. Tezin ilk kısmında NQ tayini için ürik asit (ÜA) ile modifiye edilmiş AuNP'ler kullanıldı. Çalışma, ÜA'nın H-alıcı ve/veya verici grupları ile hedef analit NQ'nun H-alıcı ve/veya verici grupları arasındaki hidrojen bağı etkileşimi ile AuNP'ler arasındaki mesafenin azalmasına (agregasyon) dayanmaktadır. Tezin ikinci kısmında ise Tetril'in bakır oksit nanoparçacıklar (CuONP'ler) katalizliğinde Fenton-benzeri bir reaksiyon ile bozunması sonucu açığa çıkan bozunma ürünü nitrit üzerinden Griess reaktifi destekli kolorimetrik bir yöntem geliştirildi. Her iki çalışma için de uygun deneysel koşullar belirlenip analitik performans parametreleri iyileştirildikten sonra doğrusal kalibrasyon denklemleri oluşturuldu. AuNP'lerin agregasyonu esaslı sensörün NQ için tespit sınırı 0,063 mg L−1, Griess kolorimetrisi esaslı yöntemin Tetril için tespit sınırı ise 25,0 µg L−1'dir. Her iki çalışma için sentezlenen nanaparçacıkların boyut ve morfolojisini belirlemek ve önerilen yöntemlerin mekanizmaları aydınlatmak için bir dizi mikroskobik ve spektroskopik tekniklerden faydalanıldı. Yaygın kullanıma sahip enerjetik maddelerin NQ ve Tetril için geliştirilen tayin yöntemlerine girişim etkileri incelendi. Geliştirilen her iki yönteme sırasıyla negatif ve pozitif yönde yanıt vererek girişim gösteren NTO'nun etkisi, uygun analitik teknikler kullanılarak başarıyla ortadan kaldırıldı. Bunun yanı sıra, iyonik türlerin ve kamuflaj maddelerin NQ ve Tetril için geliştirilen tayin yöntemlerine girişim etkileri incelendi. Sentetik olarak kirletilmiş toprak örneklerinden NQ ve Tetril başarıyla ekstrakte edildi. Son olarak, geliştirilen her iki spektrofotometrik yöntem de kirletilmiş toprak ekstraktları kullanılarak literatürde mevcut LC–MS/MS yöntemine karşı istatistiksel olarak doğrulandı.