Tez No İndirme Tez Künye Durumu
721133
Development of SERS-active silver nanowire filter foils for pathogen detection in fluids / Sıvılardaki patojenlerin yüzey artırımlı Raman spektroskopisi (SERS) ile tespiti için gümüş nanotel filtre geliştirilmesi
Yazar:HİLAL OĞUZ
Danışman: DOÇ. DR. ALPAN BEK ; DOÇ. DR. ÇAĞDAŞ DEVRİM SON
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Konu:Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin:Gümüş nanopartiküller = Silver nanoparticles ; Polivinilpirollidon = Polyvinylpyrrollidone ; Raman spektroskopisi = Raman spectroscopy
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
102 s.
Bu çalışmada, metal nanotellerin yakın çevresindeki sinyal artırımı, özel bir spektroskopik teknik olan yüzey artırımlı Raman saçılması (SERS) kullanılarak incelenmiştir. Lazer ışığı, pürüzlendirilmiş ya da nanoyapılı metalik yüzeylerle etkileşime girdiğinde, bu etkileşim metalik nanoyapılardaki yüzey plazmonlarının uyarılmasından dolayı Raman spektrumunda elektromanyetik alanda artışa sebep olur. Bu birkaç mertebe sinyal artırımı, karakteristik Raman spektrumu vasıtasıyla elde edilen moleküllere dair yapısal ve nicel bilgi dahil olmak üzere aşırı derecede küçük miktarlardaki ve konsantrasyonlardaki analitlerin hassas tespitini sağlar. Bu çalışmanın amacı, sıvılarda yüksek hassasiyette ve özgünlükte patojen tespiti ve karakterizasyonu için, gümüş nanotelleri filtre olarak kullanarak yüzey artırımlı Raman saçılması (SERS) temelli alt malzemelerin sentezidir. Plazmonik gümüş nanoteller, Polivinilpirolidon (PVP) polimerini yüzey etkinleştirici olarak kullanarak Poliol prosesi ile üretilmiştir. Gümüş nanotel filtre folyolar, gümüş nanotel solüsyonunun hidrofilik polikarbonat membran filtre kağıdının (TETP) üzerine vakumlu filtrasyonu ile imal edilmiştir. PVP polimerinin varlığının SERS ölçümleri üzerindeki etkisini analiz etmek için, daha yüksek artırım faktörü (EF) elde etmek amacıyla, PVP ile stabilize edilmiş gümüş nanotel filtre folyolar PVP polimerinin kalınlığını azaltmak için lazer ve kimyasal yöntemlerle işlem görmüştür. Bu çalışmanın neticesinde, ilgili artırım faktörü (EF) değer aralıkları ve SERS sinyali şiddetleri crystal violet (CV) ve brilliant cresyl blue (BCB) molekülleri kullanılarak ölçülmüştür.
In this study, the signal enhancement in the vicinity of metal nanowires was investigated by using a specific spectroscopic technique called surface-enhanced Raman scattering (SERS). When laser light interacts with roughened or nanostructured metallic surfaces, the interaction causes an increase in electromagnetic field in Raman spectra due to the excitation of surface plasmons in metallic nanostructures. This several orders of signal enhancement provides sensitive detection limits of extremely small amounts and concentrations of analyte including structural and quantitative information about the molecules through the characteristic peaks of Raman spectrum. The aim of this work is to synthesize SERS-active substrates by using silver nanowires (Ag NWs) as filter for rapid pathogen detection and characterization in fluids with high sensitivity and specificity. Plasmonic silver nanowires are produced by polyol process using polymer polyvinylpyrrolidone (PVP) as surfactant. Silver nanowire filter foils were fabricated from Ag nanowire solution followed by vacuum filtration onto a hydrophilic polycarbonate filter paper (TETP) membrane. In order to analyze the effect of the presence of PVP on SERS measurments, the developed PVP-capped Ag NW filter foils were processed with laser and chemical treatments to decrease thickness of PVP for the purpose of achieving a higher enhancement factor (EF). As a result of this study, the corresponding enhancement factor (EF) ranges and SERS signal intensities were be obtained by using probe molecules crystal violet (CV) and brilliant cresyl blue (BCB).