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
- Tez No: 1013245
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ZOR, DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL KARA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Bentonit, Karboksimetil selüloz, Nanoselüloz, Bentonite, Carboxymethylcellulose, Nanocellulose
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Chemical preparation of calcium hydroxiapatite in synthetic body fluids at 37 C and its use for coating some metal surfaces
Kalsiyum hidroxsiapatit'in 37 C (derece) de sentetik vücut sıvıları kimyasal hazırlanışı ve bazı metal yüzeylerin kaplanmasında kullanılışı
FATMA ARZUM ŞİMŞEK
- Structural and electronic properties of carbon-based materials
Karbon-temelli materyallerin yapısal ve elektronik özellikleri
ÇETİN KILIÇ
- İyon implantasyonu yöntemiyle yüzeyi modifiye edilmiş 1.2080 soğuk iş takım çeliğinde implantasyon parametrelerinin mekanik ve tribolojik özellikler üzerine etkilerinin araştırılması
Studying the effects of implantation parameters at modified 1.2080 cold working tool steel on mechanical and tribological properties with ion implantation method
NURŞEN AKBAŞ
- Sıcak preslenmiş WC-Co/B4C kompozitlerinin mekanik, manyetik ve mikroyapısal incelenmesi
Mechanical, magnetic and microstructural investigation of hot pressed WC-Co/B4C composites
MEHMET ERKİN CURA
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Piezoelektrik malzemelerin bünye denklemleri
Constituve equations of piezoelectric materials
SEMİH DOĞRUKOL
