ZnO Nanopartikül Katkılı Yeni Kalamitik Sıvı Kristallerin Sentezi ve Mesomorfik İncelemeleri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Yağmur Bingöl

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hale Ocak

Eş Danışman: Hatice Hande Mert

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Sıvı kristaller, katı ve sıvılar arasındaki maddenin halini temsil eder. Günümüzde sıvı kristaller LCD ekranlar, sensörler, optik sistemler ve dijital göstergeler başta olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Kalamitik sıvı kristaller düz çubuksu bir çekirdek ve çekirdeğin iki ucunda bulunan hareketli sübstitüentlerden oluşur. Ayrıca aromatik halkalar arasında yer alan bağlantı birimleri, molekülün esnekliğini ve uzunluğunu arttırır ve mesofazın ortaya çıkması için uygun bir geometri sağlar. Nanopartiküller ilginç elektro-optik, elektrik ve dielektrik özelliklere sahip yeni hibrid malzemelerin eldesi ve mevcut özelliklerin iyileştirilmesi için sıvı kristallere eklenmektedirler. ZnO nanopartiküller, eşsiz lüminesans özellikleri, mekanik ve termal kararlılıkları, toksik olmamaları, biyouyumlulukları ve düşük maliyetleri nedeniyle tercih edilmektedirler. Gaz sensörleri, güneş pilleri, lüminesans malzemeler, şeffaf iletken kaplamalar gibi çeşitli cihazlarda optik ve elektrik özellikleri nedeniyle yer almaktadırlar. ZnO nanopartikül katkılı ferroelektrik sıvı kristal sistemlerde, elektro-optik aygıtlar için önemli olan düşük voltaj tüketimi ve iyileşmiş optik kontrast ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, ester bağlantı gruplarıyla birbirine bağlanmış dört aromatik halkadan oluşan bir tarafı polar grubun sübstitüe olduğu, diğer tarafta (S)-3,7-dimetiloktiloksi kiral uç zincirin yer aldığı kalamitik sıvı kristallerin dizaynı, sentezi, yapısal ve mesomorfik karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen bileşiklerin yapıları 1H-NMR ve 13C-NMR ile aydınlatılmış olup sıvı kristal özellikleri optik polarizasyon mikroskobu ve diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile belirlenmiştir. Elde edilen sıvı kristal moleküle, yüzeyi setiltrimetilamonyum bromür ile çözeltide fiziksel adsorpsiyon tekniği yoluyla modifiye edilmiş ZnO nanopartiküllerin katkılandırılmasıyla yeni kompozit malzemeler elde edilmiştir. Modifiye edilen ZnO nanopartiküllerin karakterizasyonu FT-IR ve SEM ile, hazırlanan LC/nanokompozit malzemenin özellikleri SEM, DSC ve polarizasyon mikroskobu ile incelenmiştir.