Geri Dön

Nanoyapısal Takviye ile Modifiye Edilmiş Karboksimetil Selüloz (CMC) Esaslı Hibrit Polimerik Filmlerin Yapısal, Mekanik, Termal ve Morfolojik Karakterizasyonu

Structural, Mechanical, Thermal and Morphological Characterization of Carboxymethyl Cellulose (CMC) Based Hybrid Polymeric Films Modified with Nanostructural Reinforcement

  1. Tez No: 1013245
  2. Yazar: SÜMEYRA KÖSE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ZOR, DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL KARA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Bentonit, Karboksimetil selüloz, Nanoselüloz, Bentonite, Carboxymethylcellulose, Nanocellulose
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Gelişen sanayi ve teknolojiyle birlikte artan çevresel kirlilik ve maliyetler malzemelerin geri dönüşüm üzerinden kazanılmasını, daha az karbon ayak izine sahip olmasını, çevrede uzun yıllar bozunmadan kalmak yerine hızlı ve toksik etki bırakmadan bozunabilmesini gerektirmektedir. Çevresel kirliğin en önemli etkenlerinden biri olan petrol kökenli polimerlerin yerini son teknolojik çalışmaların ürünü olan biyopolimerler almaya başlamışlardır. Karboksimetil selüloz (CMC), doğal bir polimer olan selülozdan üretilir ve suda kolaylıkla çözünen, toksik olmayan bir biyopolimerdir ancak pek çok açıdan gelişime açıktır. Örneğin ısı ve kuvvet altında daha dayanıklı davranabilmesi için takviye malzemeleri eklenerek dirençli hale getirilmesi bu çalışmanın başlıca amacı olarak belirlenmiştir. Bu kapsamda farklı takviye malzemeleri değişen oranlarda karboksimetil selüloz matrisine eklenmiş ve hibrit polimerik filmler elde edilmiştir. Takviye malzemesi olarak yine bir doğal polimer olan nanoselüloz, şişme yeteneği ile ön plana çıkan bentonit ve seramik sanayi üretim prosesleri sonucunda elde edilen pişmiş seramik atıkların öğütülmüş numunesi kullanılmıştır. Elde edilen filmlerin termal ve termomekanik özellikleri termogravimetrik analiz (TGA/DTGA), diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve dinamik mekanik analiz (DMA) analizleri ile, morfolojik özellikleri ve tanecik dağılımı taramalı elektron mikroskobu-Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (SEM-EDX) ile, kimyasal yapıları Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spektroskopisi cihazı ile incelenmiştir. Sonuçların değerlendirilmesi, %85 CMC, %10 nanoselüloz ve %5 bentonit içeren F4 formülasyonunun mekanik performans açısından en yüksek depolama ve kayıp modülü değerlerini sergilediğini; %80 CMC, %10 nanoselüloz ve %10 öğütülmüş seramik atık içeren F7 formülasyonunun ise en yüksek bozunma sıcaklığı ve kül verimi ile optimum termal kararlılık gösterdiğini ortaya koymuştur.

Özet (Çeviri)

With the development of industry and technology, increasing environmental pollution and costs require the recovery of materials via recycling, a lower carbon footprint, and the ability to degrade rapidly and without toxic effects rather than remaining in the environment for many years. Biopolymers, which are the products of new technological developments, have begun to replace petroleum-based polymers, one of the major reasons of environmental pollution. Carboxymethyl cellulose (CMC) is produced from cellulose, a natural polymer, and is a water-soluble, non-toxic biopolymer; however, it requires improvement in many ways. The main objective of this study is to enhance its resistance by adding reinforcing materials so that it behaves more durably under heat and mechanical stress. In this scope, different types reinforcing materials were added to the carboxymethyl cellulose matrix at varying ratios to obtain hybrid polymeric films. Nanocellulose (a natural polymer), bentonite (known for its swelling ability), and ground fired ceramic waste obtained from ceramic industry production processes were used as reinforcing materials. The thermal and thermomechanical properties of the obtained films were analyzed by thermogravimetric analysis (TGA/DTGA), differential scanning calorimetry (DSC), and dynamic mechanical analysis (DMA). Their morphological properties and particle distribution were examined by scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX). Chemical structures were analyzed by Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spectroscopy. Evaluation of the results revealed that the F4 formulation (comprising 85% CMC, 10% nanocellulose, and 5% bentonite) exhibited the highest storage and loss modulus values in terms of mechanical performance, while the F7 formulation (comprising 80% CMC, 10% nanocellulose, and 10% ground ceramic waste) demonstrated optimum thermal stability with the highest degradation temperature and char yield.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    779097

    Fiber takviyeli kompozitlerin darbe sonrası dinamik mekanik performanslarının belirlenmesi: Hidrotermal yaşlanma ve nano-takviye morfolojisinin etkisi

    Determination of dynamic mechanical performance of fiber reinforced composites after impact: Effect of hydrothermal aging and nano-reinforcement morphology

    SELEN ELİMSA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiSamsun Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİNE FEYZA ŞÜKÜR

  2. Tez No

    864133

    Investigation of mechanical properties of nanoparticle coated glass fiber/epoxy composites coated with dip coating and industrial production methods

    Daldırma ve endüstriyel üretim yöntemleri ile üretilmiş nanoparçacık kaplı cam elyaf/epoksi kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi

    EMİR ÇETİNALP

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ

  3. Tez No

    360619

    Kil takviyeli ve gümüş katkılı polimer nanokompozit üretimi ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi

    Production of clay reinforced and silver doped polymer nanocomposites and investigation of their antibacterial properties

    LEMİYE ATABEK SAVAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Mühendislik BilimleriErciyes Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. MEHMET HANÇER

  4. Tez No

    738077

    Charged functionalized semi-ipn nanocomposite materials with enhanced physico-chemical properties

    Gelişmiş fizikokimyasal özelliklere sahip fonksiyonel yarı-ıpn nanokompozit malzemeler

    KÜBRA KARA ERSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN

  5. Tez No

    682267

    Grafen destekli NCA katot elektrotlarının sentezi ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi

    Synthesis and investigation of electrochemical properties of graphene supported NCA cathodes

    ECEM BERBERİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER

Geri Dön