Synthesis of nanoparticles by laser ablation in liquid method and optical applications

Sıvılarda darbeli lazer ablasyonu (PLAL) yöntemi, ligandlar, kaplama maddeleri ve atık ürünlerden arındırılmış saf nanoparçacıkları sentezlemek için kullanılabilecek hızlı, çevre dostu ve basit bir yöntemdir. Küresel veya karmaşık morfolojilere sahip metaller, oksitler, alaşımlar, yarı iletkenler, kompozit ve bileşik nanoparçacıklar gibi çeşitli nanoparçacık türleri sıvılarda darbeli lazer ablasyonu yöntemi ile sentezlenebilir. Bu tezde, fotovoltaik uygulama için AuCu nanoparçacıkları, ayarlanabilir optik özellikler için AgCu nanoparçacıkları, fototermal ve fotoakustik uygulama için CuS/Cu1.8S nanoparçacıkları ve yukarı dönüşüm fotolüminesans uygulaması için (Y0.83Yb0.16Er0.01)2O3 nanoparçacıkları sentezlendi. Sentezlenen AuCu nanoparçacıkları, organik güneş pillerinde kullanıldı ve güç dönüştürme verimliliğindeki %21,4'lük artışla kanıtlanan fotoakım üretimi artışı gerçekleştirildi. AgCu nanoparçacıkları, 420 nm - 580 nm arasında, bileşime ve lazer parçalanmasına bağımlı ayarlanabilir yüzey plazmon rezonansı göstererek 160 nm ayarlanabilirlik sağladı. Bu nanoparçacıklar ayrıca Janus nanoparçacıkları ve çekirdek-kabuk tipi konfigürasyonlar gibi karmaşık morfolojiler göstermektedir. Bakır sülfit nanoparçacıkları, 1183 nm'de absorbans zirvesi ile yakın kızılötesi bölgesinde geniş bir absorbans gösterir. 1 mg/mL konsantrasyonlu nanoparçacıklar, 3 dakikalık 3.23 W/cm2 1080 nm CW lazer ışınımında 52.2 °C'lik sıcaklık artışı göstermektedir. Bakır sülfit nanoparçacıklarının kullanıldığı foto akustik görüntüleme deneyleri, 1 cm derinlikte ultrasonik görüntülemeye kıyasla önemli bir kontrast artışı göstermektedir. Yukarı dönüşüm nanoparçacıkları, 980 nm lazer ışımasından 651 nm'de yoğun bir kırmızı emisyon ve hedef malzemeye kıyasla daha düşük yeşil emisyon göstermektedir. Bu, nanoparçacıkların hedef malzemeye kıyasla daha fazla ısı ürettiğini gösterir ve nanoparçacıkların hedef malzemeye kıyasla fotolüminesans - fototermal uygulamalar için yararlı olabilecek daha fazla ısı ürettiğini gösterir.