MBN403L

Mühendislik Fakültesi \ Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği

1

2

Zorunlu

Türkçe

-

Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği

Bu ders, nanomalzemelerin sentezi, üretim teknikleri ve karakterizasyon yöntemlerinin deneysel olarak incelendiği bir laboratuvar dersidir. Deneylerde, nanoparçacık sentezi, yüzey yükü analizi, optik ve manyetik özelliklerin belirlenmesi ile atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanılarak yüzey topografisinin incelenmesi hedeflenir. Öğrenciler, nanomalzemelerin fizikokimyasal özellikleri ile üretim koşulları arasındaki ilişkiyi gözlemleyerek raporlama, veri analizi ve bilimsel yorumlama becerilerini geliştirirler.

1. Hodoroaba, V. D., Unger, W., & Shard, A. (Eds.). (2019). Characterization of nanoparticles: measurement processes for nanoparticles. Elsevier.
2. Cao, G. (2004). Nanostructures & nanomaterials: synthesis, properties & applications. Imperial college press.
3. Vajtai, R. (Ed.). (2013). Springer handbook of nanomaterials. Springer Science & Business Media.
4. Babu, B. S., & Kumar, K. (Eds.). (2021). Nanomaterials and Nanocomposites: Characterization, Processing, and Applications. CRC Press.

Dersin amacı, öğrencilere nanomalzemelerin sentez, yüzey modifikasyonu ve karakterizasyon süreçlerini deneysel olarak öğretmek; nanomalzeme üretiminde kullanılan tekniklerin toksisite, stabilite ve yüzey özellikleri üzerindeki etkilerini değerlendirme becerisi kazandırmaktır. Ayrıca öğrencilerin laboratuvar güvenliği, veri kaydı, sonuç analizi ve bilimsel rapor yazma konularında yetkinlik kazanmaları amaçlanır.

1. Öğrenciler, laboratuvar güvenliği kurallarını ve nanoparçacık toksisitesi kavramlarını öğrenir.
2. Öğrenciler, gümüş nanoparçacık sentezi gerçekleştirerek UV–Vis spektroskopisi ile optik özellikleri analiz eder.
3. Öğrenciler, silika nanoparçacık sentezi yaparak farklı boyutlardaki partiküllerin yüzey yükünü zeta potansiyel ölçümü ile değerlendirir.
4. Öğrenciler, surfaktan kullanılmadan mikron boyutlu polimer partiküller sentezleyerek DLS analizi ile boyut dağılımını karakterize ederler.
5. Öğrenciler, manyetik demir oksit nanoparçacık sentezleyerek manyetik ayırma performansını gözlemler.
6. Öğrenciler, atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanarak fotorezist yüzeylerinin topografik özelliklerini tarayabilir ve yüzey morfolojisini analiz eder.
7. Öğrenciler, tüm deneylerden elde edilen verileri mühendislik bakış açısıyla değerlendirip rapor hazırlama ve sonuç çıkarma becerisi kazanır.

1. Hafta: General Laboratory Rules and Toxicity of Nanoparticles (Genel Laboratuvar Kuralları ve Nanoparçacık Toksisitesi)
2. Hafta: Synthesis and UV–Vis Spectroscopic Study of Silver Nanoparticles (Gümüş Nanoparçacıkların Sentezlenmesi ve Uv-Vis Spektroskopik Analizlerinin Gerçekleştirilmesi)
3. Hafta: Fabrication of Spherical Silica Nanoparticles (SiNPs) and Zeta Potential Measurement of Different Sized SiNPs (Küresel Silika Nanoparçacıkların Sentezlenmesi ve Zeta Potansiyeli İle Boyut Analizlerinin Gerçekleştirilmesi)
4. Hafta: Synthesis of Micro-Scale Spherical Polymer Particles via Surfactant-Free Emulsion Polymerization and Characterization of Particles via Dynamic Light Scattering (Yüzey Aktif Madde İçermeyen Emülsiyon Polimerizasyonu İle Mikro Ölçekli Küresel Polimer Parçacıklarının Sentezi ve Dinamik Işık Saçılımı Yoluyla Parçacıkların Karakterizasyonu)
5. Hafta: Fabrication of Magnetic Iron Oxide Nanoparticles and Magnetic Separation Study (Manyetik Demir Oksit Nanoparçacıkların Sentezi ve Manyetik Ayrıştırma)
6. Hafta: Scanning of Crosslinked Photoresist Layer by Using Atomic Force Microscopy (Atomik Kuvvet Mikroskobu Kullanarak Çapraz Bağlı Fotorezist Katmanının Taranması)