Synthesis of nanomaterials and investigation of their sensing properties along with [Ru(bpy)3]2+ complex

Abstract

Bu çalışmada, bir rutenyum kompleks olan tris(2,2-bipyridyl)ruthenium(II) chloride ([Ru(bpy)3]2+) 'nin optik özellikleri, çeşitli nanoparçacıklarla (TiO2 ve çekirdek-kabuk TiO2@Ag nanoparçacıklar) birlikte oksijen geçirgen polimerik materyal içerisinde incelenmiştir. Plastikleştirici içeren polimetilmetakrilat (PMMA), spin kaplama tekniği uygulanarak ince film kompozit malzeme haline getirilmiş, optik özellikleri ve oksijene karşı duyarlılığı incelenmiştir. [Ru(bpy)3]2+ kompleksinin yukarıda belirtilen matrise gömüldüğünde mükemmel optik özellikler ve yüksek oksijen duyarlılığı sergilediği ve gümüş nanoparçacıklarla birlikte kullanıldığında ise oksijene karşı duyarlılığında daha iyi verim alındığı önceki çalışmalardan bilinmektedir. Yaptığımız tez çalışmasında bu kompleksin oksijen algılama mekanizması, daha önceki yayınlanmış bu tür çalışmalardan çok farklı gerçekleşmiştir. Gözenekli ve pürüzsüz ince kompozit filmler spin kaplama tekniği ile elde edilip, daha önceki çalışmalardan farklı olarak yarıiletken TiO2 ve çekirdek-kabuk TiO2@Ag nanoparçacıklar bu kompozit malzemelerin içerisine doplanmış, hazırlanan ince filmlerin spektral özellikleri incelenmiştir. 626 nm'de oksijen sensör uygulaması sonucu oluşan luminesans sinyallerindeki değişiklikler kaydedilmiştir.

In this study, optical properties of tris(2,2-bipyridyl)ruthenium (II) chloride ([Ru(bpy)3]2+), a ruthenium complex, together with various nanoparticles (TiO2 and core-shell TiO2@Ag nanoparticles) were investigated in the oxygen-permeable polymeric material. Plasticizer containing polymethylmethacrylate (PMMA) was shaped in form of thin film by applying the spin coating process and its optical properties and sensitivity towards oxygen were observed. It is known from previous studies that the [Ru(bpy)3]2+ complex exhibits extraordinary optical properties and high oxygen sensitivity when embedded in the above-mentioned matrix and used in combination with silver nanoparticles. In our thesis, the presented design is totally different from the earlier published literature. The porous and straight thin composite films were fabricated via the spin coating technique. Unlike the previous studies, the semiconductor TiO2 and core-shell TiO2@Ag nanoparticles were doped into these composite materials and the spectral properties of the prepared thin films were examined. Luminescence signal variations resulting from the application of oxygen sensor at 626 nm were recorded.