Jelatin esaslı nano bakır sentezi ve QCM sistemi ile nem algılama özelliklerinin incelenmesi

Nanopartiküllerin sentezi sırasında çeşitli kaplama ajanları nanopartikülleri kararlı halde tutabilmek amacıyla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, jelatin esaslı bakır nanopartiküllerin (CuNP'lerin) indirgenme yöntemiyle sentezi ve kuartz kristal mikrobalans (QCM) sensörlerin üzerine kaplanarak farklı nem ortamlarına karşı algılama özellikleri araştırılarak en etkili ve en kararlı sensörlerin belirlenmesini hedeflendi. Bu amaçla, QCM kristal yüzeyine kaplamak üzere farklı sentez parametreleri kullanılarak jelatin esaslı CuNP'ler sentezlendi ve yapıları UV-Vis spektrofotometresi, STEM analizi ve temas açısı ölçümleriyle aydınlatıldı. CuNP eldesinde kullanılan sentez parametrelerinin nem algılama özelliklerine etkisini incelemek amacıyla, bakır kaynağı olarak CuSO4.5H2O, kaplama ajanı olarak jelatin ve indirgenme ajanı olarak NaBH4 gibi parametrelerdeki değişiklikler ile elde edilen CuNP'ler kullanılarak kaplanmış QCM kristalleri %11 (en düşük) ve %98 (en yüksek) bağıl nem ortamlarına maruz bırakıldı. En yüksek frekans tepkisinin gözlendiği sensörün elde edildiği CuNP için optimum sentez parametreleri belirlendi. Ayrıca, en yüksek tepkinin gözlendiği QCM-7 sensörü %11, %32, %44, %54, %64, %75, %84 ve %98 gibi farklı nem ortamlarına maruz bırakılarak sensör tepkisiyle bağıl nem artışı arasındaki ilişki belirlendi. QCM-7 sensörünün %98 bağıl nem ortamına karşı 4 ardışık tekrar deneyi ile tekrarlanabilirlik ve 15 gün boyunca her gün bir kez olmak üzere kararlılık testleri de gerçekleştirildi. Son olarak, en iyi sensör tepkilerinin gözlendiği CuNP'ler için belirlenen sentez parametreleri kullanılarak farklı kaplama kalınlıklarına sahip (800 Hz, 1760 Hz, 3940 Hz ve 12700 Hz) sensörler oluşturuldu. Elde edilen sensörler %11 ve %98 bağıl nem ortamlarına karşı maruz bırakılarak kaplama miktarındaki artışın bağıl nem ortamına karşı sensörün frekans cevabında artışa neden olduğu belirlendi.