A study on halloysite reinforced chitosan hydrogel nanocomposites: synthesis, characterization and dye adsorption properties
Haloysit ile güçlendirilmiş kitosan hidrojel nanokompozitler: Sentez, karakterizasyon ve boya tutma özellikleri
- Tez No: 410496
- Danışmanlar: PROF. NİHAN NUGAY, DOÇ. SİNAN ŞEN, YRD. DOÇ. MEHMET FIRAT İLKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Bu projede, bir dizi doğal silika nanotüp destekli Kitosan hidrojel nanokompozitlerinin sentez ve karakterizasyon çalışmaları öngörülmüştür. Nanokompozit hidrojeller, halloysit nanotüp (HNT) dolgusunun farklı yüklemeleri varlığında, kitosan doğal polimerinin fiziksel çapraz bağlanmasıyla hazırlandı. Halloysit nanotüplerinin tüp yapısını bozmadan yüzey aktivitesini artırmak için kriyoskopik genişlemeye bağlı bir modifikasyon yöntemi uygulanmıştır ve modifikasyonun başarılı olduğu, X-Işını Kırılımı (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) ve Elektron Taramalı Mikroskopi (SEM) analiz yöntemleriyle doğrulanmıştır. Nanotüplerin kendi tüp yapısını bozmadan iç ve dış çaplarında olduğu gibi yüzey alanının da etkili bir biçimde arttığı gözlemlenmiştir. Daha sonra orijinal ve modifiye Halloysit nanotüp varlığında elde edilen nanokompozit hidrojellerinin su tutma kapasitesi, mekanik davranımları ve boya tutma kapasitelerinin yanısıra morfolojileri; tüp lümen boşluğunun modifikasyonu ve dolgulama yüzdesine bağlı olarak araştırılmıştır. Saf kitosan hidrojelleriyle kıyaslandığında, bileşimine dayalı özel morfolojik gelişme sayesinde kompozit hidrojellerin şişme ve mekanik özelliklerinin iyileştiği gözlemlenmiştir. Bu gelişme, kriyo-genişletilmiş halloysit nanotüpleri söz konusu olduğunda daha da belirgin bir biçimde gözlemlenmiştir. Saf kitosan hidrojelinin taşıdığı yük ile bağlantılı olarak anyonik boyalar için çok etkin bir emici madde olmasının gözlemlenmesinin yanısıra; eğer bileşime az miktarda özel kriyo-genişletilmiş halloysit eklenirse ortaya çıkan hidrojel hem anyonik hem katyonik boyalar için yüksek boya tutma kapasitesine sahip olmanın dışında mekanik dayanımında da iyileşme sergileyebilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this project, synthesis and characterization of a series of natural silica nanotube reinforced chitosan nanocomposite hydrogels are done. Nanocomposite hydrogels were prepared through physical crosslinking of chitosan and within different percentages of Halloysite nanotube (HNTs) reinforcement. To increase the surface activity of halloysite nanotubes without disturbing the tubular structure, a special modification based on cryoscopic expansion was conducted and modification success was confirmed by X-Ray Diffraction, Brunauer-Emmett-Teller and Scanning Electron Microscope analysis methods. It has been found that both inner and outer diameters as well as surface area of nanotubes can be increased efficiently without disturbing the inherent tubular structure. Hydrogel nanocomposites were then prepared with different percentages of original and modified halloysite nanotubes and their water absorption, mechanical and dye adsorption properties as well as morphologies were investigated with a special focus on lumen modification and loading degree. Compared to neat hydrogels, swelling and mechanical properties of the composite hydrogels were found to be enhanced because of special morphology devolopment depending on composition. This effect was observed in a distinct way when cryo-expanded halloysite nanotubes were considered. Besides that neat chitosan turns out to be a good adsorbent for anionic dye; if small amount of cryo-expanded halloysite is added into the composition, the resultant composite hydrogel displays not only high adsorption capacity for both anionic and cationic type of dyes but also better mechanical properties.
Benzer Tezler
- Halloysite nanotüp ve nano kauçuk parçacık takviyeli epoksi imalatı ve mekanik karakterizasyonu
Manufacturing and mechanical characterization of halloysite nanotube and nano rubber particle reinforced epoxy
İNCİ PİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Effects of halloysite nanotubes on the mechanical, crystallization, and weathering behaviour of polylactide
Haloysit nanotüplerin polilaktitin mekanik, kristallenme ve atmosferik yaşlanma davranışlarına etkileri
İLKER KAYGUSUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET KAYNAK
PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
- Nanoparçacık takviyeli epoksi malzemelerin teorik ve deneysel incelemesi
Theoretical and experimental investigation of nanoparticle reinforced epoxy materials
CAN DİKİCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Karbon ve halloysit nanotüp katkılı polikaprolakton nanofiberlerin morfolojik ve nanomekanik karakterizasyonu
Morphological and nanomechanical characterization of carbon and halloysit nanotube reinforced polycaprolactone nanofibers
TEVHİDE TANIDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL DİLSİZ
- Biyoaktif madde yüklenmiş nanokillerle güçlendirilmiş aktif ambalaj üretimi ve gıda ambalajlamada kullanımı
Production and food packaging applications of active packaging materials reinforced with nanoclays grafted with some bioactive compounds
FATİH TÖRNÜK
Doktora
Türkçe
2014
Gıda MühendisliğiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YETİM
DOÇ. DR. MEHMET HANÇER