Bazı MXene yapılarının organik moleküllerle etkileşmesinin incelenmesi

DSpace Ana Sayfası
→
Tez
→
Yüksek Lisans
→
Öğe Göster

dc.contributor.advisor	Aktürk, Ethem
dc.contributor.author	İlkay, Özdemir
dc.date.accessioned	2020-08-17T10:40:32Z
dc.date.available	2020-08-17T10:40:32Z
dc.date.issued	2019
dc.date.submitted	2019
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11607/3902
dc.description.abstract	MXene materyalleri olarak bilinen geçis¸ metali karbür, nitrür veya karbonitrürler iki boyutlu malzeme ailesinde, son yıllarda, özellikle uygulamalarının genis¸ bir yelpazeye da˘gılması sebebiyle ilgi oda˘gı olmus¸tur. 2011 yılında sentezlendikten buyana,buyapılarınözelliklerilityumiyonpilleri,süperkapasitörler,katalizörler, fotokatalizler,alanetkilitransistörlervebiyomedikalgibiçes¸itliuygulamaalanları açısından aras¸tırılmaktadır. Ancak, biyomedikal alanındaki uygulamalarda bu tür malzemelerin kullanılması için detaylı teorik ve deneysel çalıs¸malara gereksinim vardır. Bu nedenle, grafen benzeri yeni nesil malzeme olarak kabul edilen ve biyomedikal uygulamalar için önemli olan hidroﬁlik özelli˘ge sahip MXene malzemeler ile nörotransmitter bazı küçük biyolojik moleküllerin etkiles¸melerinin ﬁzikselvekimyasaldetaylarınınaras¸tırılması,bualandakiuygulamalarıngelis¸mesi için anahtar görevi üstlenecek nitelikte olacaktır. Bu tez kapsamında, yukarıda bahsedilen nedenlerden dolayı, iki boyutlu MXene’lerin (Ti3C2 ve Ti2C), nörotransmitter moleküller (dopamin, glisin, serin ve glutamat) ile atomik boyutta etkiles¸meleri ilk prensiplere dayalı yo˘gunluk fonksiyonel teorisi (YFT) hesaplamaları ile incelenmis¸tir. Bu incelemelerin sonucunda elektronik, manyetik ve optik özellikleri belirlenerek biyomedikal uygulamalar için önemli bilgilerin elde edilmesi hedeﬂenmis¸tir. Yapılan hesaplamalar neticesinde ilk olarak, seçilen MXene yapılarının kararlılı˘gı fonon e˘grileri ve sıcaklı˘ga ba˘glı moleküler dinamik hesapları ile test edilmis¸ ve 300 K ve 500 K sıcaklıkta yapıların bozulmadan kararlı hallerini korudu˘gu bulunmus¸tur. Elektronik özelliklerine dair yapılan hesaplar sonucunda her iki yapının da manyetik metal olarak davrandı˘gı bulunmus¸tur. Seçilen MXene yüzeyleri ile moleküllerin etkiles¸imi incelenmis¸ ve dopamin molekülünün Ti3C2 yüzeyine 6.05 eV’lik ba˘glanma enerjisi ile tutundu˘gu; ancak dopamin, glutamat, glisin ve serin moleküllerininTi2CF2 yüzeyiilearasındakietkiles¸imin0.504ile0.743eVarasında ﬁziksel etkiles¸me oldu˘gu, kimyasal ba˘glanma gerçekles¸medi˘gi belirlenmis¸tir.	tr_TR
dc.description.tableofcontents	˙ IÇ˙INDEK˙ILER KABUL VE ONAY SAYFASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii B˙IL˙IMSEL ET˙IK B˙ILD˙IR˙IM SAYFASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v ÖZET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii ABSTRACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix ÖNSÖZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi S¸EK˙ILLER D˙IZ˙IN˙ I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv Ç˙IZELGELER D˙IZ˙IN˙I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xix 1. G˙IR˙IS¸ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2. TEOR˙IK B˙ILG˙ I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.1. Yo˘gunluk Fonksiyonel Teorisi ve Temelleri . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1.1. Hartree ve Hartree-Fock Yaklas¸ımı . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.2. Thomas-Fermi Teorisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1.3. Hohenberg-Kohn Teoremi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.1.4. Kohn-Sham Denklemleri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.2. Yo˘gunluk Fonksiyonel Teorisinde De˘gis¸-Tokus¸ ve Korelasyon Fonksiyonelleri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.1. Yerel Yo˘gunluk Yaklas¸ımı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.2. Genelles¸tirilmis¸ Gradyan Yaklas¸ımı . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.3. Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) Fonksiyoneli . . . . . . . . . . . . 28 2.3. van der Waals Etkiles¸imi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.4. Pseudopotansiyel Yaklas¸ımı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.5. Hellmann-Feynman Kuvvetleri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.6. Fononlar ve Elastik Dalgaların Kuantumlanması . . . . . . . . . . . . 32 2.7. Moleküler Dinamik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.8. Elektron Gazının Dielektrik Fonksiyonu ve Optik Özellikler . . . . . . 36 3. HESAPLAMA METODU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4. BULGULAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.1. ˙Iki Boyutlu Ti3C2 ve Ti2C (MXene) Yapıları . . . . . . . . . . . . . . 40 4.1.1. Yapısal Özellikler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.1.2. Elektronik ve Manyetik Özellikleri . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.2. MXene Yapıları ve Yüzey Sonlandırma Grupları . . . . . . . . . . . 47 4.3. MXene - Molekül Etkiles¸imi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.3.1. Ti3C2 - Dopamin (DA) Etkiles¸imi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.3.2. Ti2CF2 ile Organik Moleküllerin Etkiles¸imi . . . . . . . . . . . . . 56 xiv 5. TARTIS¸MA ve SONUÇ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 KAYNAKLAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 ÖZGEÇM˙IS¸ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77	tr_TR
dc.language.iso	tur	tr_TR
dc.publisher	Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü	tr_TR
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess	tr_TR
dc.subject	MXene, biyolojik moleküller, yo˘gunluk fonksiyonel teorisi	tr_TR
dc.title	Bazı MXene yapılarının organik moleküllerle etkileşmesinin incelenmesi	tr_TR
dc.type	masterThesis	tr_TR
dc.contributor.department	Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Anabilim Dalı	tr_TR