Nörotransmitter moleküllerin algılanması için bor karbür tek katmanlı hegzagonal yüzeyin fonksiyonel hale getirilmesi
Özet
Grafen olarak da bilinen tek katmanlı karbon yapısının keşfinden bu yana, yeni tek katmanlı yapılar geliştirmeye yönelik güncel çalışmalar sürdürülmektedir. İki boyutlu (2D) yapıları nedeniyle, grafen ve grafen benzeri tek tabakalar geniş etkileşim yüzey alanlarına sahiptir ve bu nedenle çevredeki diğer kimyasallarla etkileşime karşı çok hassastır. Bu özellik, biyoalgılama teknolojileri ve ilaç salınımı çalışmalarının neredeyse tamamında büyük ilgi görmektedir. Bu tezin yazıldığı tarih itibariyle, Bor-Karbür (BC) yüzeyi henüz deneysel olarak sentezlenmemiştir, ancak bu 2D malzemenin gelecekteki potansiyel uygulamalarına ilişkin bazı kritik fikirler elde etmek için deneysel çalışmalar ve teorik tahminler devam etmektedir. Bu çalışmada ilk olarak, BC yüzeyi için grafen benzeri düzlemsel bir model ele alınmış ve bu modelin yapısal kararlılık hesaplamaları Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) yaklaşımı kullanılarak teorik olarak yapılmıştır. Sonuç olarak, BC yapısının termal ve dinamik olarak kararlı olduğu bulunmuştur. 2D yapılar sentezlenirken bazı yüzey kusurlarının oluşması kaçınılmazdır. Bu amaçla çalışmanın ikinci aşamasında, BC tek tabakasının kusurlu (boşluk ve atom yerdeğiştirmeli katkılama kusurları) versiyonları da modellenerek bu kusurların yüzeyin fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Son bölümde ise, kusursuz ve kusurlu BC yüzeyleri üzerinde dopamin adsorpsiyonunun geometrik optimizasyon süreci başarıyla tamamlanmıştır. BC yüzeyinin biyoalgılama özelliklerini ortaya koymak için dopamin adsorbe edilmiş sistemlerin yapısal ve elektronik özellikleri analiz edilerek sonuçlar temiz yüzeylerinkilerle karşılaştırılmıştır. Tüm bu çalışmaların neticesinde kusursuz ve boşluk kusurlu BC yüzeylerinin dopamin etkileşimi için iyi adaylar olduğu bulunmuştur.