Geri Dön

Development of biointegrated electrospun nanofibers for environmental applications

Elektrospin yöntemi ile üretilmiş nanolif yapılara biyolojik malzemelerin entegre edilerek çevresel uygulamalar için kullanılması

PDF İndir

  1. Tez No: 436340
  2. Yazar: ÖMER FARUK SARIOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. TAMER UYAR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 186

Özet

Elektrospin yöntemi değişik polimerlerden, polimer karışımlarından, inorganik malzemelerden, supramoleküler yapılardan ve kompozitlerden nanolif/nanoağ elde edilen, kolay ve maliyeti düşük bir üretim tekniğidir. Bu nanolifler, yüksek yüzey alanları ve nano boyuttaki gözenekli (boşluklu) yapıları sayesinde sıra dışı fiziksel/kimyasal özellikler göstermektedirler. Üstün özelliklere, birçok işleve sahip olan ve fiziksel/kimyasal yollarla modifiye edilebilen bu nanolifler özellikle membran/filtre uygulamarında yüksek kullanım potansiyeline sahiptirler. Biyogiderim yöntemi sudaki kirleticilerin temizlenmesi amacıyla uygulanan yaygın bir tekniktir ve çeşitli türdeki bakteriler sucul sistemlerde biyogiderim yapması amacıyla kullanılmaktadır. Biyoentegre sistemlerin biyogiderim amacıyla kullanımı alternatif bir yaklaşım olup, daha yüksek başarı, uygulama kolaylığı ve tekrar kullanılabilirlik sağlayabilmektedir. Elektrospin edilmiş nanolifler bakteriler için uygun bir tutunma ortamı olabilir, zira elektrospin yöntemi nano/mikro düzeyde kompozit malzemelerin ayarlanabilir fiziksel ve kimyasal özelliklerde üretilmesine olanak sağlamaktadır. Tez çalışması kapsamında, elektrospin yöntemi ile üretilen nanoliflere, biyogiderim özelliği bulunan bakterilerin immobilizasyon/enkapsülasyon teknikleri kullanılarak entegrasyonu ve elde edilen biyokompozit malzemelerin atık su arıtımındaki potansiyellerinin araştırılması amaçlanmıştır. Amonyum, ağır metal, tekstil boyar maddesi ve surfaktan giderim özelliği gösteren bakterilerin nanoliflerle entegrasyonu iki farklı yaklaşımla gerçekleştirilmiştir. Birinci yaklaşımda, homojen bir morfolojide elde edilen selüloz asetat (CA), polisülfon (PSU), polistiren (PS), polikaprolakton (PCL) ve polilaktikasit (PLA) nanoliflerinin yüzeyine fiziksel yollarla bakteriler immobilize edilmiştir. Nanolif/nanoağ morfoloji veya dizilimdeki değişikliklerin bakteri tutunmasında neden olabileceği farklılıkları incelemek açısından, bu nanoliflerin, gözenekli, paralel dizilimli ve farklı çaplara sahip halleri de üretilerek etkileri incelenmiştir. İkinci yaklaşımda ise, polivinilalkol (PVA) ve polietilenoksit (PEO) polimerleri kullanılarak, bakterilerin eş zamanlı nanolif yapılarına enkapsülasyonu sağlanmıştır. Daha sonra, bu yöntemlerle üretilen biyokompozit malzemelerin entegre edilen bakterinin özelliğine göre endüstriyel atık su arıtımındaki kullanım potansiyelleri test edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Electrospinning is an easy and economical production technique to produce nanofiber/nanofibrous webs from different polymers, polymer mixtures, inorganic materials, supramolecular structures and composite materials. These nanofibers have unique physical/chemical properties due to their large surface areas and highly nanoporous structures. Since these nanofibers have superior properties, various functions and can be modified by physical/chemical methods, they have a great potential to be applied in membrane/filter applications. Bioremediation is a commonly used technique for removal of water contaminants, and different kinds of bacteria have been used for bioremediation of water systems. Use of biointegrated hybrid materials is an alternative approach for bioremediation, and this may provide higher efficiency, ease of application and reusability. As a carrier system, electrospun nanofibers are suitable materials for integration of bacteria, since electrospinning can allow production of nano/micro scale composites with tunable physical/chemical properties. In this thesis, it was aimed to integrate bacteria that have bioremediation capability with electrospun nanofibers by using immobilization/encapsulation techniques and test the potential of these biocomposites for treatment of contaminated water systems. The integration of bacteria that can remediate ammonium, heavy metal, textile dye and surfactant with electrospun nanofibers was achieved by two different approaches. In the first approach, bacterial cells were physically immobilized on cellulose acetate (CA), polysulfone (PSU), polystyrene (PS), polycaprolactone (PCL) and polylactic acid (PLA) electrospun nanofibers. In order to observe effects of nanofiber/nanofibrous web morphology and arrangements on the immobilization of bacteria, some of these nanofibers were produced as porous, parallelly arranged, and with different diameters. In the second approach, by using polyvinyl alcohol (PVA) and polyethylene oxide (PEO) polymers, simultaneous encapsulation of bacteria in nanofiber structures was provided. Afterwards, all these different kinds of biocomposites were tested for their remediation potential in accordance with the intended use of the integrated bacteria.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    413240

    Development of air-breathing polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell for small uav application

    Küçük İHA uygulamaları için hava dolaşımlı polimer elektrolit zarlı yakıt hücre geliştirilmesi

    NOOR UL HASSAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Şehir Üniversitesi

    Endüstri ve Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAHADIR TUNABOYLU

  2. Tez No

    413336

    Farklı Mg içerikli ikiz merdaneli sürekli döküm AA5754 alüminyum alaşımlarının şekillendirme kabiliyetinin geliştirilmesi

    Development of forming capability of twin roll continuous casting AA5754 aluminium alloys with different Mg content

    KORAY TURBALIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YAVUZ SUN

    YRD. DOÇ. DR. YUNUS TÜREN

  3. Tez No

    413461

    Patlatma kaynaklı sarsıntı ve gürültü analizi için bir bilgisayar programı geliştirilmesi

    Development of a computer program for analysis of vibration and noise caused by blasting

    ERDEM KAZAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Maden Mühendisliği ve MadencilikDumlupınar Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAMDİ AKÇAKOCA

  4. Tez No

    413594

    Development of column filler material for solid phase extraction and investigation their removal ability upon heavy metal ions

    Grafen bazlı kolon dolgu malzemesi geliştirilmesi ve bu malzemenin ağır metal iyonlarının giderimi üzerine kullanılabilirliğinin araştırılması

    DOĞU RAMAZANOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. MUHARREM KARABÖRK

  5. Tez No

    413599

    Osseintegrasyonu arttıracak hidroksiapatit/siklodekstrin kompozit taşıyıcıların geliştirilmesi

    Development of hydroxyapatite/cyclodextrin composite carriers to enhance osseointegration

    MERYEM SÜMEYYE AKDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU

Geri Dön