Σύνθεση και χαρακτηρισμός νανοσύνθετων υλικών με βάση τις κβαντικές τελείες άνθρακα και εφαρμογές σε χημικούς αισθητήρες

Χριστόπουλος, Ιωάννης; Christopoulos, Ioannis

dc.contributor.author	Χριστόπουλος, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Christopoulos, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2020-10-15T10:16:24Z
dc.date.available	2020-10-15T10:16:24Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51468
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19166
dc.rights	Default License
dc.subject	Κβαντικές τελείες άνθρακα	el
dc.subject	Φωτοφωταύγεια	el
dc.subject	Αισθητήρες	el
dc.subject	Διαχωρισμός	el
dc.subject	Οπτικές ιδιότητες	el
dc.subject	Carbon quantum dots	en
dc.subject	Photoluminescence	en
dc.subject	Dialysis	en
dc.subject	Sensors	en
dc.subject	Optical properties	en
dc.title	Σύνθεση και χαρακτηρισμός νανοσύνθετων υλικών με βάση τις κβαντικές τελείες άνθρακα και εφαρμογές σε χημικούς αισθητήρες	el
dc.title	Synthesis and characterization of nanocomposite materials based on carbon quantum dots and applications on chemical sensors	en
dc.contributor.department	Τομέας Ι: Χημικών Επιστημών, Εργαστήριο Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Νανουλικά	el
heal.classification	Χημεία	el
heal.classification	Φασματοσκοπία	el
heal.classification	Nanomaterials	en
heal.classification	Chemistry	en
heal.classification	Spectroscopy	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-02-25
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τη σύνθεση και τον χαρακτηρισμό νανοσύνθετων υλικών με βάση τις Κβαντικές Τελείες Άνθρακα (CQDs) καθώς και την εφαρμογή τους σε χημικούς αισθητήρες. Το αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας επελέγη λόγω του αυξανόμενου ενδιαφέροντος των ερευνητών για τις κβαντικές τελείες άνθρακα, τις ιδιότητες και την εφαρμογή τους καθώς αποτελούν δομικό στοιχείο αξιοποιήσιμο σε πολλά επιστημονικά πεδία. Μέσα από τη βιβλιογραφική ανασκόπηση στο δεύτερο κεφάλαιο, παρουσιάζονται οι μέθοδοι σύνθεσης των CQDs και ο δομικός τους χαρακτηρισμός μέσω της φασματοσκοπίας υπεριώδους – ορατού (UV - Vis), της φασματοσκοπίας υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FT-IR), της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας διέλευσης υψηλής ανάλυσης (HR-TEM). Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στη φασματοσκοπία φωτοφωταύγειας (PL) αλλά και γενικότερα στην ιδιότητα της φωταύγειας των CQDs καθώς και τον τρόπο από τον οποίο επηρεάζεται από τη νόθευση με ετεροάτομα, την ακτινοβολία διέγερσης αλλά και τα παραπροϊόντα της σύνθεσης. Στo τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η πειραματική διαδικασία σύνθεσης και χαρακτηρισμού νανοσύνθετων υλικών με βάση τα CQDs. Για την παρασκευή τους χρησιμοποιήθηκε κιτρικό οξύ και ουρία. Επιπλέον, μελετώνται οι οπτικές ιδιότητές τους καθώς το αποτέλεσμα δεν ήταν καθαρές κβαντικές τελείες άνθρακα αλλά ένα νανοσύνθετο υλικό στο οποίο συνυπήρχαν μαζί με ταινίες γραφενίου και άμορφες πολυμερικές αλυσίδες. Στο επόμενο κεφάλαιο καταγράφονται και αναλύονται οι νέες μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν μετά τον διαχωρισμό των παραπροϊόντων που δημιουργήθηκαν από την αρχική σύνθεση. Ακόμα, μελετώνται οι οπτικές ιδιότητες, και ειδικότερα η φωτοφωταύγεια. Παρουσιάζονται, επίσης, συμπεράσματα για τους μηχανισμούς που διέπουν τα CQDs, καθώς και πληροφορίες που σχετίζονται με τις συνθήκες σύνθεσής τους. Στο τελευταίο κεφάλαιο, η έρευνα ολοκληρώνεται με την ανάπτυξη χημικών αισθητήρων αγωγιμότητας με νανοδομημένα υμένια των CQDs.	el
heal.abstract	The objective of this thesis is the synthesis and the characterization of nanocomposite materials based on Carbon Quantum Dots (CQDs) as well as their application to chemical sensors. The subject was selected because of the growing interest of researchers in Carbon Quantum Dots, their properties and their application as a structural element in many scientific fields. Ιn the second chapter, the literature review presents the methods for CQD synthesis and their structural characterization via UV-Vis Spectroscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), High-Resolution Transmission Electron Microscopy (HR-TEM). Particular emphasis was given on the Photoluminescence Spectroscopy (PL) and generally on the photoluminescence of CQDs, as well as on how they are affected by heteroatomic doping, the excitation wavelength and by-products of the synthesis. In the third chapter, the experimental procedure for the synthesis and characterization of nanocomposites based on CQDs is presented. Citric acid and urea were used for their synthesis. In addition, their optical properties are studied more thoroughly due to the fact that the nanomaterial that derived from the synthesis was not pure carbon quantum dots but a nanocomposite material containing graphene strips and amorphous polymer chains too. In the next chapter, the new set of measurements made after dialysis is analyzed. The analysis focuses on the optical properties, and in particular on photoluminescence. Conclusions about the mechanisms of CQDs are discussed, as well as information on their synthesis conditions. In the last chapter, the research ends with the development of conductometric sensors with nanostructured CQDs.	en
heal.advisorName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.advisorName	Kordatos, Konstantinos	en
heal.committeeMemberName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Χαμηλάκης, Στυλιανός	el
heal.committeeMemberName	Ζαννίκος, Φανούριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	97 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false