Green synthesis of silver nanowires and novel assembly technique for iron oxide nanocubes

Abstract

Gümüş nanoteller, mükemmel elektriksel iletkenlikleri, plazmonik davranışları ve esneklikleriyle bilinir ve bu nedenle çeşitli gelişmiş uygulamalar için oldukça uygundurlar. Bu tez çalışması, gümüş nanotellerin hem çevre dostu sentezini, hem de biyomedikal uygulamalarda gelişmiş manyetik nanoyapılar için bir şablon olarak ikili rolünü araştırmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde, geçiş metali tuzlarının gümüş nanotellerin morfolojisini kontrol etmedeki etkisi araştırılmıştır. Çevre dostu indirgeyici madde olarak gliserolün kullanılması, belirli geçiş metali tuzlarının nanotel morfolojisini önemli ölçüde etkileyebileceğini göstermiştir. Deneysel koşulların dikkatli bir şekilde optimize edilmesiyle, gümüş nanoteller yüksek en boy oranlarıyla başarıyla sentezlenmiştir. Bu yeşil sentez yaklaşımı, esnek elektronik, sensörler ve daha fazlası için nanoteller üretmek için sürdürülebilir bir yol sağlar. İkinci bölümde, gümüş nanoteller, demir oksit nanoküplerin manyetik hipertermi performansını artırmak için yüksek yüzey alanlı bir şablon olarak sunulmuştur. Demir oksit nanoküpler, manyetik anizotropilerini artırmak için gümüş nanotellerin yüzeyine dekore edilmiştir. Manyetik karakterizasyon ve özgül emilim oranı analizi, bu yapının uygulanan manyetik alan koşullarına bağlı olarak değişen manyetik alanlar altında ısıtma verimliliğini artırdığını ve tek başına demir oksit nanopartiküllerinden daha üstün performans gösterdiğini ortaya koymaktadır.

Silver nanowires are known for their excellent electrical conductivity, plasmonic behavior, and flexibility, making them highly suitable for various advanced applications. This thesis investigated the dual role of silver nanowires as both a target for environmentally friendly synthesis approaches and a template for improved magnetic nanostructures in biomedical applications. The first part of the study explored the influence of transition metal salts in controlling the morphology of silver nanowires. Employing the eco-friendly reducing agent as glycerol demonstrated that specific transition metal salts can significantly impact the nanowire morphology. Through careful optimization of experimental conditions, silver nanowires were successfully synthesized with high aspect ratios. This green synthesis approach provides a sustainable route to producing nanowires for applications in flexible electronics, sensors, and beyond. In the second part, silver nanowires were presented as a high-surface-area template to enhance the magnetic hyperthermia performance of iron oxide nanocubes. Iron oxide nanocubes were assembled on silver nanowires' surface to increase their magnetic anisotropy. Magnetic characterization and specific absorption rate analysis reveal that this structure improves the heating efficiency under alternating magnetic fields depending on the applied magnetic field conditions and outperforms individual iron oxide nanoparticles.