Facile synthesis of functional hydrogel sensors via photochemical routes

Abstract

Bu tez çalışmasında floresan aktif fotobaşlatıcı kullanılarak fotopolimerizasyon yöntemi ile akrilamid/ N,N'-bisakrilamid esaslı hidrojeller sentezlenmiş ve elde edilen jellerin sensör performansı, floresan spektroskopisi kullanılarak ağır metal iyonlarına ve nitroaromatik bileşiklere karşı araştırılmıştır. Bu çalışma florofor grupları dansilklorür ve sinakalset hidroklorüre dayalı olarak iki kısımdan oluşmaktadır. Birinci bölümde, dansil florofor grubu içeren hidrojel, UV ışınlaması altında foto-başlatıcı olarak dansil klorür kullanılarak akrilamid- N, N'-bisakrilamidin fotopolimerizasyonu yoluyla tek basamakta sentezlendi. Sentezlenen jelin sensör performansı farklı metal katyonları ve nitroaromatik bileşiklere karşı incelendi. İkinci kısımda, sinakalset fonksiyonel hidrojel sentezi için aynı strateji ve metod kullanılmıştır. Elde edilen jelin sensör performansı farklı metal katyonları ve nitroaromatik bileşiklere karşı incelendi. Her iki bileşik için de, fotopolimerizasyonun başlatma mekanizması elektron spin rezonans spektroskopisi ve UV-görünür bölge spektroskopisi kullanılarak araştırılmıştır.In this thesis study, acrylamide- N,N'-bisacrylamide based hydrogels were synthesized via photopolymerization technique using fluorescence active photoinitiators and sensing performance of formed gels were investigated against heavy metal ions and nitroaromatic compounds by using fluorescence spectroscopy. This study consist of two parts based on fluorophore groups of dansylchloride and cinacalcet hydrochloride. In the first part, hydrogel containing dansyl flourophore was synthesized via photopolymerization of acrylamide- N,N'-bisacrylamide using danysl chloride as photoinitiator under UV irradiation in one-pot manner. Then sensing performance of formed sensor gel was examined against different metal cations and nitroaromatic compounds. In the second part, same strategy and methodology was employed for the synthesis of cinacalcet functional hydrogel. Then sensing performance of formed sensor gel was examined against different metal cations and nitroaromatic compounds. Also for both compounds, initiation mechanism of photopolymerization were investigated using electron spin resonance spectroscopy and UV-visible spectroscopy.