Geri Dön

Organik-inorganik hibrit hidrojellerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Organic-inorganic hybrid hydrogels preparation and characterization

  1. Tez No: 343501
  2. Yazar: ÖZEN DOĞRU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN, DOÇ. DR. SUZAN ABDURRAHMANOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: N-isopropilakrilamid, kriyojel, hidrojel, nanosilika, N- isopropylacrylamide, cryogel, hydrogel, nanosilica
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

Dış ortam koşullarına duyarlı cevap verebilen akıllı polimerik malzemeler son yıllarda artan bir ilgiyle araştırmalara konu olmaktadır. Dış ortam koşullarındaki küçük değişikliklere hacimsel geçişler ile tepki göstermelerinin yanı sıra yapılarında gerçekleşen bu makroskopik değişimlerin tersinir olması bu malzemeleri üstün kılan özellikleridir.Sıcaklık değişimi, polimer sistemlerinde en çok kullanılan fiziksel değişimdir. Sıcaklık değişimleri sadece kontrol kolaylığı sağlamanın yanı sıra in vitro ve in vivo olarak da uygulama kolaylığı sağlamaktadır. Sıcaklığa duyarlı faz geçişi gösteren polimerler arasında en sık kullanılan Poli(N-izopropilakrilamid) (PNIPA)'in alt kritik çözelti sıcaklığı (LCST) 32ºC'dir. Bu sıcaklığın altında hidrofilik olan PNIPA, bu sıcaklığın üzerinde ise hidrofobik özellik taşımaktadır. Sahip olduğu bu eşsiz özellik nedeni ile de biyomoleküllerin ayrılmasında, ilaç salınım sistemlerinde ve hücre adhezyonlarının kontrolünde, hızlı cevap veren yüzeyler oluşturmak için sıklıkla kullanılmaktadır. Akıllı jeller, uyarana karşı hızlı tepki göstermelerine rağmen zayıf mekanik mukavemete sahiptirler. Monomer ve başlatıcı içeren reaksiyon çözeltisinin donma sıcaklığının altında gerçekleştirilmesi olarak tanımlanan kriyojelasyon yöntemi ile sentezlenen jeller, makro gözenekli, daha hızlı cevap veren ve daha yüksek mekanik dayanıma sahiptir. Organik-inorganik hibrit hidrojeller ise sahip oldukları üstün mekanik özellikleri nedeniyle önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmanın amacı sıcaklığa duyarlı PNIPA hidrojellerinin mekanik dayanımını arttırmak ve aynı zamanda çevresel uyarılara daha hızlı cevap vermesini sağlamaktır. Bu amaçla çalışmanın ilk bölümünde 3-(metakriloksi)propiltrimetoksisilan (MPTMS) ile Aerosil® 200 nanosilika yüzeyi modifiye edildi. İkinci bölümünde ise modifiye edilmiş ve modifiye edilmemiş nanosilika içeren PNIPA kriyojelleri serbest radikal polimerizasyonu ile sentezlendi. Modifiye edilmiş nanosilikaların modifikasyon verimi Termal Gravimetrik Analiz (TGA) ile, partikül boyutu ise Dinamik Işık Saçılımı (DLS) metodu ile belirlendi. Jeller morfoloji, şişme oranı ve mekanik özeliklerine göre karakterize edildi. Modifiye nanosilika katkısıyla jellerin mekanik özellikleri arttı.

Özet (Çeviri)

Smart polymeric materials, which exhibit response to external stimuli, have gathered a great interest in recent years. The characteristic feature that actually makes them ''smart'' is their ability to respond to very slight changes in the surrounding environment. The uniqueness of these materials lies not only in the fast macroscopic changes occurring in their structure but also these transitions being reversible. Temperature is the most widely used physical stimulus in environmentally responsive polymer systems. Not only is the change in temperature relatively easy to control, but also it is readily applicable both in vitro and in vivo. The most extensively studied thermo-responsive polymer is poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm), which exhibits a lower critical solution temperature (LCST) of about 32ºC in an aqueous medium. It assumes a swelled coil structure (hydrophilic state) below the LCST and a collapsed globular structure (hydrophobic state) above the LCST. Because of this unique property, it has been widely used in the preparation of stimuli-responsive surfaces for controlling cell adhesion, separation of biomolecules, and drug delivery. Smart gels, despite the poor mechanical strength have to react quickly to stimuli. If the temperature is below zero during the synthesis of gels of this process is called ''cryogelation''. Gels synthesized in this way, will possess macro-porous, fast responsive and have high degree of toughness. Organic-inorganic hybrid hydrogels have an important place due to their superior mechanical properties. In this project, we aimed to synthesize mechanically improved and fast responsive temperature-sensitive PNIPA hydrogels. Hence, in the first part of the study Aerosil® 200 nanosilica surface modified with 3-(methacryloxy)propyltrimethoxysilane (MPTMS) and the second part temperature-sensitive nanocomposite hydrogels synthesized by free radical polymerization in the existence of organically modified Aerosil® 200. The yield of modified nanosilica modification were determined by Thermogravimetric Analysis (TGA) and the particle size distribution of modified nanosilica particles were investigated by dynamic light scattering technique (DLS). Morphological, mechanical and swelling behaviors were investigated. Mechanical strength was increased by addition of modified nanosilica.

Benzer Tezler

  1. Hydrophobic associations in gels: Hybrid organo-cryogels and hydrophobically modified hydrogels

    Jellerde hidrofobik etkileşimler: Hibrid organo-kriyojeller ve hidrofobik modifiye hidrojeller

    DENİZ CEYLAN TUNCABOYLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ OKAY

  2. Synthesis and sensor appplication of reusable fluorescent uranyl-imprinted polymer gels

    Yeniden kullanılabilir uranil-imprint floresan polimer jellerin sentezi ve sensör olarak kullanılması

    ELİF GÖKÇE ATÇAKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN GÜNEY

  3. Alkylacrylamide-based semi-interpenetrating networks for temperature-sensitive smart systems

    Sıcaklığa duyarlı akıllı sistemler için alkilakrilamid bazlı yarı iç içe geçmiş ağyapılar

    BİRGÜL KALKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN

  4. Synthesis and encapsulation of nanosilica with poly(AAm-ko-AMPS) and application on viscose fabric for pilling

    Nanosilika sentezi ve poli(AAm-ko-AMPS) ile kapsüllenmesi,viskon kumaşların tüylenme sorununun giderilmesi

    EBRU ÇELEBİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

  5. Nanoselüloz katkılı aljinat aerojel sentezi ve deksketoprofen trometamol ile kontrollü ilaç salımı

    Synthesis of nanocellulose doped alginate aerogel and controlled drug delivery with dexketoprofen trometamol

    CEM TAŞDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT NURALIN