Functional thin film coatings of porphyrins and phthalocyanines by layer-by-layer assembly

Tabaka tabaka kaplama (LbL) yöntemi fonksiyonel ince film kaplamaları için çok yönlü ve çevre dostu bir biriktirme yöntemidir. Nanoparçacıkların, polielektrolitlerin ve makro halkalı bileşiklerin sulu çözeltileri LbL yöntemi için bilinen en iyi molekül adayları arasındadır. Ancak nanometre ölçeğinde kontrollü film özelliklerine sahip olabilmek için pH, konsantrasyon, biriktirme yapısı ve malzeme dağılımı tam olarak ayarlanmalıdır. LbL mekanizmasıyla hazırlanan çok tabakalı kaplamalar korozyondan koruma ve fotodinamik terapi gibi çok çeşitli uygulama alanlarında istisnai gelişmeler gösterebilir. Fitalosiyanin ve porfirinler π-konjuge ve delokalize elektron yapıları nedeniyle çok sayıda alanda tercih edilen makro halkalı moleküllerdir. Güneş pilleri, fotodinamik terapi, sıvı kristaller fitalosiyaninlerin fonksiyonel uygulama alanlarından yalnızca bazılarıdır. Pratik amaçlar nedeniyle hidrofobik özellikleri tercih edilse de hidrofilik fonksiyonel grupların eklenmesiyle tabaka tabaka kaplama yöntemi için ideal adaylardır. Bu doktora çalışmasında, çeşitli metallenmiş fitalosiyanin yapıları ve türevleri kullanılarak homojen ve düzenli ince film oluşumu tabaka tabaka kaplama yöntemiyle (LbL) potansiyel korozyon karşıtı ve fotodinamik terapi uygulamaları için çalışılmıştır. Nikel (II) fitalosiyanin tetrasülfonik asit tetrasodyum tuzu için pH ve konsantrasyonun çok tabakalı film özellikleri üzerindeki etkisi; nikel (II) fitalosiyanin tetrasülfonik asit tetrasodyum tuzu ve bakır fitalosiyanin-3,4‵,4‶,4‷-tetrasülfonik asit tetrasodyum tuzunun zıt yüklü polielektrolitlerle korozyona karşı koruması birbirini izleyen çift tabakalı ve dört tabakalı kaplamaları; enkapsüle edilmiş çinko (II) fitalosiyanin nanokürelerinin yüzey dağılımı ve son olarak 5,10,15,20-(tetra-4-karboksifenil)porfirin ve çinko(II) fitalosiyanin tetrasülfonik asit yapılarının sıralı adsorpsiyonu LbL mekanizması ile cam, silikon yonga levha ve çelik yüzeyler üzerinde incelenmiştir. Dinamik ışık saçılımı (DLS) zeta potansiyel tayini için kullanılmıştır. Çok tabakalı filmlerin korozyon karşıtı özellikleri için elektrokimyasal ölçümler potensiyostat ile sağlanmıştır. Enkapsüle edilmiş nanokürelerin yüzey dağılımı ve topografisi sırasıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomic kuvvet mikroskobisi (AFM) ile analiz edilmiştir. Biriktirilen filmlerin kalınlıkları yüzey profilometresi ve spektroskopik elipsometre ile değerlendirilmiştir. Buna ek olarak, adsorbe edilen malzeme miktarı kuvarz kristal mikroterazi dedektörü (QCM-D) ile tayin edilmiştir. Hazırlanan kaplamaların renkli görünümlerinden faydalanarak çok tabakalı filmlerin büyümesi mor ötesi-görünür ışık spektroskobisi (UV-Vis) ile gözlemlenmiştir. Genel olarak polielektrolitlerin ve fitalosiyanin türevi yapıların sıralı adsorpsiyonu başarılı bir şekilde kontrol edilebilmektedir. Elde edilen çok tabakalı ince filmler korozyondan koruma ve fotodinamik terapi alanları için gelecek vadeden adaylardır.