Yoğun ortam plazma yöntemi ile sıvı fazda karbon bazlı metal nanopartikül üretimi

Nanopartiküller, birçok atom ya da molekülden oluşan gruplardır. Çeşitli boyutlarda ve şekillerde olabilirler. Metalik nanopartiküller yapısında metal element ya da bileşik bulunan genel olarak çapları 1 ve 100 nm arasında olan yapılardır. Nanopartiküllerin boyutları çok küçük olduğundan, malzemelerin hacimsel yapılarına kıyasla dikkate değer ve uygun koşulların sağlanmasıyla birlikte üstün özellikler göstermektedirler. Nano boyutlu metal partiküleri, ileri teknoloji malzemelerin vazgeçilmez hammaddeleri olup, uygulama alanları çok değişik sektörlere yayılmış durumdadır. Bu çalışmada, biyomedikal sektöründe sıklıkla tercih edilen nanoyapılı karbon bazlı altın partiküllerin sentezi amaçlanmıştır. Daha önce karbon nanopartikül üretimi için kullanılmış olan yoğun ortam plazma sisteminin farklı elektrot tasarımları ve farklı eletrot malzemeleriyle karbon bazlı nanopartikül üretimi için ilk defa kullanılmş olması bu çalışmayı özgün kılmaktadır. Nanopartikül üretimi için kullanılan sistem, kontrol ünitesi, güç ünitesi, indüksiyon bobin ünitesi ve elektrotlardan oluşmaktadır. Kontrol ünitesi, belirli darbe sinyali ve rezonans etkisi sağlamak için kullanılmıştır. Güç ünitesi ise, kontrol ünitesinden gelen 15 Volt ile mosfetlerin tetiklenmesini sağlamıştır. İndüksiyon bobinine ulaşan düşük voltaj, bobinler yardımıyla yükseltilerek elektrotlara aktarılmş ve reaktörde bulunan benzen-argon çözeltisi içerisinde elektrotlar yardımıyla ark oluşumu sağlanmıştır ve böylece nanopartiküller oluşturulmuştur. Sentez sonrasında nano yapılar için boyutsal, morfolojik, kimyasal ve iç yapı karakterizasyon değerlendirmeleri yapılmıştır. Taramalı elektron mikroskobunda nanopartiküllerin genel olarak 20-40 nanometre çapında olduğu görülmüştür. Enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi ve x- ışını fotoelektron spektroskopisi sonuçlarında sırasıyla %0.1 ve %0.01 oranlarında altın bulunmuştur. Ayrıca X-ışını difraksiyonu ile yapılan iç yapı kristalografi analizlerinde, x-ışını kırınım tepeleri altın varlığını kanıtlayıcı niteliktedir. Bu çalışmada elde edilen bulgular, yoğun ortam plazma sistemiyle metalik yapıda nanopartiküllerin sentezlenmesi açısından umut verici olarak görülmüş olup sistemin geliştirilmesiyle birlikte verimin de iyileştirilebileceği değerlendirilmiştir.