KBRN yüzey suyu kirlenmesine bağlı biyolojik kontaminasyona yönelik kapsaisin temelli polimerik su arıtma filtrelerinin sentezi ve uygulaması
Synthesis and application of capsaicin-based polymeric water purification filters for biological contamination due to CBRN surface water contamination
- Tez No: 1021424
- Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZ AKKÖZ, PROF. DR. AHMET KOLUMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Kamu Yönetimi, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Biology, Public Administration, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer Savunma Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Su sistemlerinde, özellikle kimyasal, biyolojik, radyolojik ve nükleer (KBRN) koşullar altında, biyolojik kontaminasyon riskinin artması, gelişmiş ve etkili filtrasyon teknolojilerine olan acil ihtiyacı vurgulamaktadır. Bu çalışmada, polivinilpirolidon (PVP) ve selüloz asetat (CA) bileşiminden oluşan polimerik nanolif membranlar, elektroeğirme yöntemiyle başarıyla üretilmiştir. Bu membranlar, doğal bir antimikrobiyal ajan olan kapsaisin (CAP) ve adsorban malzeme olarak biber biyokütlesinden elde edilen aktif karbon (AC) kullanılarak daha da fonksiyonel hale getirilmiştir. Toplamda, on iki farklı membran formülasyonu sistematik olarak hazırlanmış ve ayrıntılı olarak karakterize edilmiştir. Morfolojik incelemeler, AC'nin eklenmesinin lif çapında bir artışa ve gözenek boyutunda bir azalmaya yol açtığını, hibrit PVP/CA/AC/CAP membranının ise en küçük ortalama gözenek boyutuna (~0,95 µm) sahip olduğunu göstermiştir. FTIR analizi, tüm fonksiyonel bileşenlerin polimer matrisine başarılı bir şekilde dahil edildiğini doğrulamıştır. Sentetik yüzey suyu ile yapılan filtrasyon çalışmaları, bulanıklık giderme verimliliğinin %90'a kadar ulaştığını göstermiştir. Bununla birlikte, katkı maddesi içeriğindeki artış, su akısında düşüşe neden olmuş ve en düşük değer 7,60 mL·cm⁻²·dk⁻¹ olarak ölçülmüştür. Antimikrobiyal değerlendirmeler, Escherichia coli, Staphylococcus aureus ve Bacillus subtilis'e karşı kayda değer bakteri giderme verimliliği ortaya koymuştur. Genel olarak bu bulgular, kapsaisinle işlevselleştirilmiş nanolif membranların, özellikle biyolojik kontaminasyon içeren acil durumlarda, su arıtımı için umut vadeden, uygun maliyetli ve sürdürülebilir bir yaklaşım sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The growing risk of biological contamination in water systems, especially under chemical, biological, radiological, and nuclear (CBRN) conditions, highlights the urgent need for advanced and effective filtration technologies. In this work, polymeric nanofiber membranes composed of polyvinylpyrrolidone (PVP) and cellulose acetate (CA) were successfully fabricated via electrospinning. These membranes were further functionalized using capsaicin (CAP) as a natural antimicrobial agent and activated carbon (AC), obtained from pepper biomass, as an adsorbent material. In total, twelve distinct membrane formulations were systematically prepared and thoroughly characterized. Morphological investigations indicated that the incorporation of AC led to an increase in fiber diameter alongside a reduction in pore size, with the hybrid PVP/CA/AC/CAP membrane exhibiting the smallest average pore size (~0.95 µm). FTIR analysis verified the successful incorporation of all functional components within the polymer matrix. Filtration studies conducted with synthetic surface water demonstrated turbidity removal efficiencies reaching up to 90%. Nevertheless, an increase in additive content resulted in a decline in water flux, with the lowest value measured at 7.60 mL·cm⁻²·min⁻¹. Antimicrobial evaluations revealed notable bacterial removal efficiency against Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis. Overall, these findings suggest that capsaicin-functionalized nanofiber membranes offer a promising, cost-effective, and sustainable approach for water purification, particularly in emergency situations involving biological contamination.
Benzer Tezler
- Organo-kil bileşiklerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve 2,4-D'nin çözeltiden adsorpsiyonunda kullanılması
Başlık çevirisi yok
GÜLTEN AKÇAY
- Kbrn (Kimyasal, biyolojik, radyasyon, nükleer) tehditlerine karşı koruyucu malzemelerin geliştirilmesi
Protective against cbrn (Chemical, biological, radiation, nuclear) threats
SİNEM GÜL DİLBİLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK AKTÜRK
- Manganez oksit nanomalzemelerinin sentezi ve KBRN kirletici ajanı olan arseniğin gideriminde kullanılması
Synthesis of manganese oxide nanomaterials and their use in the removal of arsenic, a CBRN polluting agent
YASEMİN ÇİĞDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyokimyaSelçuk ÜniversitesiKimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer Savunma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR KARAKURT
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA ÖZHAVA
- KBRN tehditlerine karşı koruyucu maske filtrelerinin yerli üretimi ve uygulaması
Domestic production and application of protective mask filters against CBRN threats
İREM MUKADDES BİLGİSEVEN
Doktora
Türkçe
2025
Savunma ve Savunma TeknolojileriSelçuk ÜniversitesiKimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer Savunma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR KARAKURT