Murat Kaya

Kaya, Murat

Name Variants

Kaya,Murat
Murat, Kaya
M., Kaya
Kaya M.
Kaya, Murat
K.,Murat
K., Murat
M.,Kaya
Kaya,M.
Murat Kaya

Job Title

Profesör Doktor

Email Address

muratkaya@atilim.edu.tr

ORCID ID

0000-0002-2458-8924

Full item page

Scholarly Output

54

Articles

36

Citation Count

1742

Supervised Theses

16 Scholarly Output Search Results

Now showing 1 - 10 of 54

Preparation and characterization of silver- pesee film deposited on ito glass surface as a surface enhanced raman scattering substrate
(2015) Kaya, Murat; Kaya, Murat; Cihaner, Atilla; Chemical Engineering
Yüzeyde Güçlendirilmiş Raman Saçılması (SERS), vibrasyonların spektral parmakizlerini vermesi, yüksek hassasiyeti ve suya karşı düşük hassasiyeti gibi etkileyici özellikleri sebebiyle, pekçok kimyasal ve biyolojik molekülün tespiti ve karakterizasyonunda kullanılan, oldukça ilgi çeken bir tekniktir. SERS tekniğinin en önemli noktalarından biri, en iyi güçlendirmeyi sağlayabilmek için, ideal bir yüzey morfolojisine sahip substratları hazırlama gerekliliğidir. Bu çalışmada, indiyum kalay oksit (İTO) kaplı camın uzerine yüzeyde güçlendirilmiş Raman aktif polimer ortamlı gümüş nanoparçacıksubstratın, yeni, kolay, guvenilir ve tekrarlanabilir, tek aşamalı elektrokimyasal yöntemle hazırlanışı sunulmaktadır. Gümüş nanoyapıların, yüzeyde homojen dağılımını sağlamak için, poli(4,7-di-2,3-dihidrotieno [3,4-b][1,4]dioksin-5-il-2,1,3- benzo selenadiazol) (PESeE), destekleyici madde olarak kullanılmıştır. Hazırlanan substratların morfolojileri, Alan Salım Taramalı Elektron Mikroskobu (FE-SEM) ile incelenmiştir. PESeE polimer filminin kalınlığının ve polimer film üzerindeki gümüş parçacıkların miktarının, SERS sinyallerine olan etkisinin yanısıra, hazırlanan substratların tekrarlanabilirliği ve kararlılığı da çalışılmıştır. Yeni SERS substratlarının özelliklerinin geliştirilmesinde, Raman probu olarak, parlak kresil mavisi (BCB) kullanılmıştır.
Citation Count: 5
Synthesis, characterization and application of high sulfur content polymeric materials from fatty acids
(Elsevier, 2023) Kaya, Murat; Topcuoğlu, Mert; Cihaner, Atilla; Turkten, Nazli; Karatas, Yunus; Cihaner, Atilla; Chemical Engineering
A new series of high sulfur content polymers containing various amounts of fatty acids (oleic acid (OA), linoleic acid (LA) and linolenic acid (LnA)) was synthesized via inverse vulcanization method and characterized successfully. In particular, the effect of double bonds and free alkyl chains on polysulfur copolymers has been investigated systematically by using OA with one double bond, LA with two double bonds and LnA with three double bonds. The copolymers with functional carboxylic acid groups are soluble in common organic solvents, processable and electroactive. Also, the usage of the copolymers was tested in the removal of methylene blue and as a cathode material in Li-S battery. Results showed that the polymers can be a potential material for use in dye removal.
Amin boranın hidrolitik dehidrojenlenmesinde kullanılmak üzere silika kaplı kobalt ferrit manyetik parçacıklar üzerine tutturulmuş bimetalik paladyum-bakır nanoparçacıkların hazırlanması ve karakterizasyonu
(2015) Kaya, Murat; Kaya, Murat; Cihaner, Atilla; Chemical Engineering
Metal nanoparçacıklar, son on yılda katalitik sistemlerde arzu edilen uygulamaları nedeniyle oldukça dikkat çekmiştir ve bu parçacıkların bu tür sistemlerde kullanılması homojen ve heterojen katalizörler arasında köprü görevi yapmasını, diğer bir deyişle, yarı-homojenimsi (ya da çözünür heterojen) sistemlerinin oluşturulabilmesi için umut verici olarak düşünülmektedir. Çıplak nanoparçacıklar yüksek yüzey enerjileri nedeniyle kararlı değillerdir ve katalitik dönüşüm gerçekleşirken koagüle olmaya meyillidirler. Öte yandan, filtrasyon teknikleri 100 nm'den daha küçük çapa sahip olan nanoparçacıklarını ayırmada yeterli olmamaktadır. Bu koşullar altında, pahalı ultrasantrifüj yöntemi, ürün ve katalizörü ayırmak için tercih edilmektedir. Çıplak nanoparçacıkların dezavantajlarını ortadan kaldırmak, kararlılıklarını geliştirmek, ve yeniden kullanılabilir katalizörler elde etmek için, nanoparçacıkların inorganik destek üzerinde immobilizasyonu katalitik verim için istenilen özellikleri sağlar. Yüksek hidrojen depolama kapasitesi (19.6 % wt) ve düşük molekül kütlesi sayesinde, ammonyak boranın (NH3BH3) hidrolitik dehidrojenlenmesi için nanokompozit katalizörlerde yapılan yenilikler, bu katalizörlerin katı hidrojen taşıyıcısı olarak kullanılabilmesi için gereklidir. Bu tezde, ıslak emdirme yöntemiyle, silika kaplı manyetik parçacıklar üstünde desteklenen paladyum ve bakır bimetalik nanoparçacıklarını içeren yeni ve tekrarlanabilir katalizör sistemi hazırlanmıştır. Pd2+ ve Cu2+ iyonlarının silika kaplı kobalt ferrit nanoparçacıklarına eklenmesinden sonra, NH3BH3 ile birlikte Pd2+ ve Cu2+ iyonlarının silika kaplı manyetik nanoparçacıkların yüzeyinde, yerinde indirgenmesi sonucunda istenilen nanoparçacıklar elde edilir. Nanokompozit katalizörlerin karakterizasyonu indüktif olarak eşleşmiş plazma optik emisyon spektrometresi (ICP-OES), X-ışını kırınımı (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), yüksek çözünürlüklü- geçirimli elektron mikroskobu (HR-TEM) ve N2 adsorpsiyon–desorpsiyon teknikleri ile yapılmıştır. Silika kaplı kobalt ferrit (PdCuNPs/SiO2-CoFe2O4) parçacıkları üstünde desteklenen paladyum-bakır bimetalik nanoparçacıkları, oda sıcaklığında, başlangıçta 238 dk-1'lik çevrim frekansı sağlar, bu değer hem soy metal olmayan katalizörlere hem de soy metal içeren, ammonyak boranın hidrolitik dehidrojenlenmesi tepkimesinde kullanılan homojen ve heterojen katalizörlere göre daha yüksek katalitik aktiviteye sahip olduğunu gösterir. Bu katalizör sistemlerinin en önemli avantajlarından biri, katalizörün mıknatıs yardımıyla reaktör duvarında toplanabilmesi ve sürdürülebilir katalitik aktivite özelliği sayesinde, 5 defaya kadar geri dönüşümünün olması, bu katalizörün mükemmel bir şekilde yeniden kullanılabileceğini gösterir.
Citation Count: 13
Ruthenium Nanoparticles Supported on Reduced Graphene Oxide: Efficient Catalyst for the Catalytic Reduction of Cr(VI) in the Presence of Amine-Boranes
(Wiley-v C H verlag Gmbh, 2020) Kaya, Murat; Bulut, Ahmet; Kanberoglu, Gulsah Saydan; Kaya, Murat; Kanbur, Yasin; Zahmakiran, Mehmet; Chemical Engineering
Hexavalent chromium (Cr(VI)) is a toxic, mutagen and carcinogen contaminant exist in surface and groundwater, while its reduced form trivalent chromium (Cr(III)) is known as an essential element to normal carbohydrate, lipid and protein metabolism in nature. Addressed herein, for the first time, ruthenium nanoparticles supported on reduced graphene oxide (Ru@rGO) catalyze the reduction of aqueous Cr(VI) to Cr(III) in the presence of amine-boranes; ammonia-borane (AB; NH3BH3), methylamine-borane (MeAB; CH3NH2BH3), dimethylamine-borane (DMAB; (CH3)(2)NHBH3) as reducing agents under mild conditions (at room temperature and under air). Ru@rGO catalyst was reproducibly fabricated through a double-solvent method followed by wet-chemical reduction and characterized by using various spectroscopic and visualization techniques, which showed that the formation of well-dispersed and highly crystalline ruthenium(0) nanoparticles with a mean particle size of 2.7 +/- 0.9 nm on the surface of rGO. The catalytic performance of Ru@rGO was investigated in terms of activity and stability in the ammonia-borane assisted reduction of Cr(VI) to Cr(III), and the sum of the results gained from these catalytic tests revealed that Ru@rGO acts as both active (TOF=7.6 mol Cr2O72-/mol Ru.min) and stable (80% of its initial activity at 90% conversion at 5(th)reuse) heterogeneous catalyst in this significant catalytic transformation. This study also reports kinetic studies for Ru@rGO catalyzed Cr(VI) reduction in the presence of ammonia-borane depending on ruthenium ([Ru]), ammonia-borane ([AB]) concentrations and temperature to shed some light on the nature of the catalytic reaction and activation parameters.
Silika kaplı kobalt ferrit manyetik parçacıklar üzerine tutturulmuş bimetalik paladyum-nikel nanoparçacıkların kullanımı ile amin borandan hidrojen üretilmesi
(2016) Kaya, Murat; Kaya, Murat; Chemical Engineering
Günümüzde katalitik sistenlerdeki yüksek aktiflikleri sebebi ile metal nanoparçacıklar ilgi çekmektedir. Metal nanoparçacıklardan hazırlanan katalizörler homojen ve heterojen katalizörler arasında bir köprü olarak bilinirler. Metal nanoparçacıklar sahip oldukları yüksek yüzey enerjileri sebebi ile sabit değillerdir ve katalitik uygulamalarda birleşerek büyük parçacıklar oluşturma eğilimindedirler. Bunun yanında bu nanoparçacıkları reksiyon ortamından uzaklaştırmak çok zordur. Bunları ayırmak için filtreleme ve santrifuj işlemleri uygulanmaktadır. Sadece metal nanoparçacıkların kullanımından doğan dezavantajları ortadan kaldırmak ve kararlılığı arttırmak ve tekrar kullanımı olan katalizörler elde edebilmek için nanoparçacıkların inorganik destek malzemeleri üzerine sabitlenmesi gerekmektedir. Bu tezde, silika kaplı manyetik parçacıklar üstünde desteklenmiş paladyum ve nikel bimetalik nanoparçacıklarını içeren yeni bir katalizör sistemi hazırlanmıştır. Pd2+ ve Ni2+ iyonlarının silika kaplı kobalt ferrit nanoparçacıklarına eklenmesinden sonra, NH3BH3 ile birlikte Pd2+ ve Ni2+ iyonlarının silika kaplı manyetik nanoparçacıkların yüzeyinde indirgenmesi sonucunda istenilen bimetalik nanoparçacıklar elde edilmiştir. Nanokompozit katalizörlerin karakterizasyonu indüktif olarak eşleşmiş plazma optik emisyon spektrometresi (ICP-OES), X-ışını kırınımı (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), yüksek çözünürlüklü- geçirimli elektron mikroskobu (HR-TEM) ve N2 adsorpsiyon–desorpsiyon teknikleri ile yapılmıştır. Silika kaplı kobalt ferrit (PdNiNPs/SiO2-CoFe2O4) parçacıkları üstünde desteklenen paladyum-bakır bimetalik nanoparçacıkları, oda sıcaklığında, başlangıçta 197 dk-1'lik çevrim frekansı sağlamıştır. Bu katalizör sistemlerinin bir diğer önemli avantajı ise, katalizörün harici bir mıknatıs yardımıyla reaktör duvarında toplanabilmesi ve sürdürülebilir katalitik aktivite özelliği sayesinde tekrar kullanılabilmesidir.
Citation Count: 1
Silver Nanoparticles Added Polymer Film Prepared by Electrochemical Route for Surface Enhanced Raman Scattering Applications
(Electrochemical Soc inc, 2019) Cihaner, Atilla; Kaya, Murat; Cihaner, Atilla; Uzun, Ceren; Chemical Engineering
A simplemethod for the fabrication of stable and highly active surface enhanced Raman scattering (SERS) substrate by exploiting the optical properties of the silver nanoparticles (AgNPs) and organizational characteristics of the polymer is presented. Homogeneous distribution ofAgNPs is achieved with the usage of poly (4,7-di-2,3-dihydrothieno [3,4-b] [1,4] dioxin-5-yl-2,1,3 benzoselena diazole) (PESeE) film coated on the indium tin oxide glass (ITO) surface. The obtained structure ensured the emergence of a large number of hot spots where the localization of electromagnetic energy can result in enhancement of the Raman signal. The effect of the PESeE film thickness, the density of AgNPs added to the polymer film, and the concentration of silver ion solution on the morphology of the substrate and the enhancement of the SERS signal was revealed by using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and SERS measurements. Enhancement power, homogeneity, and stability of the PESeE-AgNPs substrate were also investigated with measurement of the Raman probe. Spot-to-spot and batch-to-batch reproducibilities of the prepared substrate were calculated as 8.4%, and 10.2% (RSD %) respectively. Due to these properties, PESeE-AgNPs SERS substrate can be a good candidate for the detection and sensor application of various biological and chemical analytes. (C) 2019 The Electrochemical Society.
Titanyum dioksit ve manyetik nanoparçacık içeren yüksek kükürt içerikli polimerik kompozitlerin sentezi ve fotokatalitik uygulamaları
(2022) Kaya, Murat; Topcuoğlu, Mert; Kaya, Murat; Cihaner, Atilla; Chemical Engineering
Doğada en çok bulunan elementlerden birisi olan kükürt zehirli olmayıp açık havada depolanmasına rağmen yanıcı bir katıdır. Her yıl petrol rafinerilerinden yan ürün olarak yaklaşık 70 milyon ton kükürt elde edilmesine rağmen bu devasa miktardaki kükürtün kullanım alanı çok sınırlıdır. Bu nedenle elementel kükürtün katma değeri yüksek ürünlere (polimerler gibi) dönüştürülmesi ve endüstride büyük miktarlarda kullanım bulmasını sağlamak önemlidir. Bu projede bitkisel yağ asitleri kullanarak yeni yüksek kükürt içerikli polimerik malzemelerin sentezi ve metilen mavisi gideriminde kullanılacak fotokatalizör için destek malzemesi olarak kulanımı hedeflenmiştir. Bu amaçla ters vulkanizasyon yöntemi ile elemental kükürt ve yağ asiti, linolenik asit (LnA), kopolimerizasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen polikükürt kopolimerin fotokatalitik etkinliği solar simulator altında metilen mavisinin bozunmasında denenmiştir. Daha sonra polikükürt kopolimere manyetik nanoparçacık ve titanyum dioksit nanoparçacık eklenerek tekrar hazırlanmış ve kompozit malzeme, poly(S-r-FA)-TiO2-MNP, elde edilerek fotokatalitik etkinliği incelenmiştir. Daha sonra kompozit malzeme ile kararlılık çalışması yapılmıştır. Hazırlanan mazlemelerin karakterizasyonları SEM, TEM, EDX, FTIR ve NMR kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Boya derişimindeki azalma UV-Vis spektrometresi ile takip edilmiştir.
Citation Count: 142
Carbon supported trimetallic PdNiAg nanoparticles as highly active, selective and reusable catalyst in the formic acid decomposition
(Elsevier Science Bv, 2014) Kaya, Murat; Bulut, Ahmet; Zahmakiran, Mehmet; Kaya, Murat; Chemical Engineering
Trimetallic PdNiAg nanoparticles supported on activated carbon were simply and reproducibly prepared by wet-impregnation followed by simultaneous reduction method without using any stabilizer at room temperature. The characterization of the resulting material was done by the combination of complimentary techniques and the sum of their results shows that the formation of well-dispersed 5.6 +/- 2.2 nm PdNiAg nanoparticles in alloy form on the surface of activated carbon. These carbon supported PdNiAg nanoparticles were employed as heterogeneous catalyst in the catalytic decomposition of formic acid, which has great potential as a safe and convenient hydrogen carrier for fuel cells, under mild conditions. It was found that PdNiAg/C can catalyze the dehydrogenation of formic acid with high selectivity (similar to 100%) and activity (TOF = 85 h(-1)) at 50 degrees C. More importantly, the exceptional stability of PdNiAg nanoparticles against to agglomeration, leaching and CO poisoning make PdNiAg/C reusable catalyst in the formic acid dehydrogenation. PdNiAg/C catalyst retains almost its inherent activity (>94%) even at 5th reuse in the dehydrogenation of formic acid with high selectivity (similar to 100%) at complete conversion. The work reported here also includes the compilation of kinetic data for PdNiAg/C catalyzed dehydrogenation of formic acid depending on catalyst [PdNiAg], substrate [HCOOH], promoter [HCOONa] concentrations and temperature to determine the rate expression and the activation parameters (Ea, Delta H-#, and Delta S-#) of the catalytic reaction. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.
Citation Count: 37
Palladium Nanoparticles Decorated Graphene Oxide: Active and Reusable Nanocatalyst for the Catalytic Reduction of Hexavalent Chromium(VI)
(Wiley-v C H verlag Gmbh, 2017) Kaya, Murat; Karakas, Kadir; Ertas, Ilknur Efecan; Kaya, Murat; Zahmakiran, Mehmet; Chemical Engineering
Today, the catalytic reduction of Cr(VI) to Cr(III) stands one of the most important challenges in the environmental chemistry and catalysis due to highly stable, contaminant and toxic nature of Cr(VI). In this study, we show that a new nanocatalyst system comprised of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS) stabilized palladium(0) nanoparticles grafted onto the surface of graphene oxide (Pd/GO) efficiently works in the catalytic reduction of Cr(VI) to Cr(III) under mild reaction conditions. Pd/GO nanocatalyst was reproducibly prepared through two-steps procedure: (i) H-2 reduction of Pd(dba)2(dba= dibenzylideneacetone) in the presence of APTS in THF to synthesize colloidal APTS stabilized palladium(0) nanoparticles and then (ii) the deposition of 3-aminopropyltriethoxysilane stabilized palladium 0) nanoparticles onto the surface of graphene oxide (GO) by impregnation. The characterization of Pd/GO was carried out by advanced analytical techniques. The summation of the results acquired from these analyses reveals that the formation of well-dispersed and highly crystalline palladium(0) nanoparticles on the surface of GO. The catalytic performance of the resulting Pd/GO in terms of activity and stability was assessed in the catalytic reduction of Cr(VI) to Cr(III) in aqueous solution in the presence of formic acid (HCOOH) as a reducing agent. We found that Pd/GO nanocatalyst exhibits high activity (TOF= 3.6 mol Cr2O72-/mol Pdxmin) and reusability (> 90% at 5th reuse) in this catalytic transformation at room temperature.
Citation Count: 0
Gold-assembled silica-coated cobalt nanoparticles as efficient magnetic separation units and surface-enhanced Raman scattering substrate Lütfiye Sezen YILDIRIM1,, Murat KAYA2,∗,, Mürvet VOLKAN
(Tubitak Scientific & Technological Research Council Turkey, 2019) Kaya, Murat; Yıldırım, Lütfiye Sezen; Kaya, Murat; Volkan, Mürvet; Chemical Engineering
Magnetic and optical bifunctional nanoparticles that combine easy separation, preconcentration, and efficientSERS capabilities have been fabricated with high sensitivity and reproducibility through a low-cost method. Thesegold nanoparticles attached on magnetic silica-coated cobalt nanospheres (Co@SiO2 /AuNPs) display the advantageof strong resonance absorption due to gaps at nanoscale between neighboring metal nanoparticles bringing large fieldenhancements, known as “hot spots”. The prepared particles can be controlled by using an external magnetic field,which makes them very promising candidates in biological applications and Raman spectroscopic analysis of dissolvedorganic species. The magnetic property of the prepared particles lowers the detection limits through preconcentrationwith solid-phase extraction in SERS analysis. The performance of the prepared nanostructures was evaluated as a SERSsubstrate using brilliant cresyl blue (BCB) and rhodamine 6G (R6G) as model compounds. The solid-phase affinityextraction of 4-mercapto benzoic acid (4-MBA) using bifunctional Co@SiO2 /AuNPs nanoparticles followed by magneticseparation and the measurement of the SERS signal on the same magnetic particles without elution were investigated.Approximately 50-fold increase in SERS intensity was achieved through solid-phase extraction of 8.3 × 10 −6 M 4-MBAin 10 min.