Kitosan–organofilik tabakasal silikat nanokompozit hidrojellerinin sentezi ve ağır metal gideriminde kullanımı
Synthesis of chitosan-organophilic layered silicate nanocomposite hydrogels and their use in heavy metal removal
- Tez No: 436606
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN ŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yalova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu projede, spirulina yosunu, NaMMT nanodolgusu yüzeyinde hareketsiz kılınarak hem organofilik bir nanokil yapısı elde edilmiştir, hem de Spirulina yosununun yüzey alanı arttırılmıştır. Elde edilen Spirulina-MMT nanodolgusu, kitosan biyopolimeri ile etkileştirilerek, kitosan nanokompozit hidrojelleri hazırlanmıştır. Herhangi bir organik çapraz bağlayıcı kullanılmadan, kitosan polimeri fiziksel çapraz bağlanma ile hidrojel forma dönüştürülmüştür. Kitosan polimerinin kendi içindeki yoğun fiziksel çapraz bağlanmasına, Spirulina yosunu fonksiyonlu grupları ile katkıda bulunmuştur. Projede polisakkarit ve protein yapısı içeren Spirulina mikroyosunun montmorillonit (MMT) kiline immobilizasyonu ile organofilik MMT (Sp-MMT) eldesi ve hazırlanan kitosan (CH) nanokompozit hidrojellerinin metal adsorpsiyonu ile şişme özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Polimer nanokompozit hidrojellerin ısıl ve morfolojik özelliklerine nanodolgunun yükleme derecesinin etkisi, ısıl gravimetrik analiz (TGA), taramalı elektron mikroskobu (SEM) yöntemleri ile araştırılmıştır. Hidrojellerin krom metal iyonunu adsorplama kapasitesi, UV-VIS spektrofotometresi ile saptanmıştır. Saf kitosan hidrojeli ve NaMMT dolgulu nanokompozit hidrojellere göre, Sp-MMT dolgulu hidrojellerin daha yüksek şişme ve metal adsorplama kapasitesine sahip oldukları bulunmuştur. Ağırlıkça % 1 oranında Sp-MMT dolgusu içeren CH nanokompozit hidrojeli (CH- 1SpM) ile suda maksimum şişme, gelişmiş ısıl özellikler ve maksimum adsorpsiyon kapasitesi elde edilmiştir. Literatür verilerinde, Spirulina ve MMT dolgusunun tek başlarına adsorban olarak kullanıldıklarında sırasıyla ağırlıklarının sadece % 4.8 ve % 0.36‟sı kadar Cr(VI) iyonu adsorpladıkları rapor edilmiştir. Bu çalışmada ise üretilen maksimum adsorpsiyon kapasitesine sahip CH-1SpM nanokompozit hidrojelinin, içerdiği Spirulina ağırlığının yaklaşık % 3800‟ü kadar Cr(VI) iyonunu adsorpladığı bulunmuştur. Ayrıca, CH-1SpM hidrojelinin, saf hidrojele göre, yaklaşık % 175 daha fazla kromat anyonunu uzaklaştırdığı bulunmuştur. Su absorpsiyonu ve metal adsorpsiyonu özelliklerinin iyileştirlmesi, chitosan matrisle etkileşen Spirulinan‟nın açık bir ağımsı formda olması ve su ve kromat anyonları ile olan maksimum etkileşimine dayandırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this project, organophilic nano clay structure was obtained by immobilization of spirulina algea onto NAMMT nano filler surface so that the surface area of spirulina algea was increased. Chitosan nanocomposite hydrogels were prepared by the interaction of modified MMT (Sp-MMT) and chitosan biopolymer. Chitosan polymer was converted to hydrogel form by the physical crosslinking without using any organic crosslinking agent. Spirulina algea contributed chitosan polymer to intensive physically crosslinked in itself by functional groups. In this project, our objective was to enhance metal adsorption and swelling properties of chitosan composite hydrogels by the immobilization of Spirulina microalg into/onto the clay to obtain an organophilic clay (Sp-MMT). The effect of increased MMT clay loading in thermal and morphological properties were investigated by thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. Chromium metal adsorption capacity was determined with UV-VIS spectrophotometer. All the Sp-MMT loaded nanocomposite hydrogels exhibited higher swelling and metal adsorption capacities compared to neat chitosan hydrogel and NaMMT loaded hydrogels. Chitosan nanocomposite hydrogel, CH-1SpM having 1wt% Sp-MMT clay was found to have maximum swelling, enhanced thermal stability and maximum adsorption capacity. Literature data reports that Spirulina and MMT clay by themselves can remove only about 4.80 % and 0.36 % Cr (VI) ion, respectively, with respect to their weights. On the other hand, the CH-1SpM hydrogel adsorbed about 3800 % Cr (VI) ion with respect to Spirulina‟s weight in it. Moreover, the maximum adsorption value of the same hydrogel was found to be about 175 % higher than that of neat hydrogel. Enhancement of the water swelling and metal adsorption capacities by Sp-MMT loaded hydrogels was ascribed to the open network structure of Spirulina maicroalg interacting with chitosan matrix and so maximized interaction with water molecules and chromate anions.
Benzer Tezler
- Biyopolimer/kil nanokompozitlerinin üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of biopolymer/clay nanocomposites
EBRU GÜNİSTER CANBAZ
Doktora
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURFER GÜNGOR
- Chitosan-plasmid DNA nanoparticles: Cytotoxic and cytostatic effecsts on human cell lines
Kitosan-plazmid DNA Nanoparçacıkları: İnsan hücre hatları üzerine sitotoksik ve sitostatik etkileri
GİZEM BOR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLŞAH ŞANLI MOHAMED
PROF. DR. MUSTAFA MUAMMER DEMİR
- Kitosan/biyomimetik bor nano hidroksiapatit doku iskelesinin diş pulpa-dentin kompleksinin rejenerasyonunda kullanılması
Pulp–dentin complex regeneration by boron doped biomimetic nano hydroxyapatite coated chitosan scaffolds
FARZIN ASGHARI SANA
Doktora
Türkçe
2016
Diş HekimliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARLİN SERPUHİ KİREMİTCİ
- Kitosan ve Pt nanopartiküllerle modifiye edilmiş polianilin ve türevleri üzerinde elektrokatalitik hidrojen üretimi
Electrocatalytic hydrogen production on polyaniline and its derivatives modified with chitosan and Pt nanoparticles
MERVE İLHAN UYSAL
- Kitosan-nişasta içeren hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu, su ve boyar madde tutma kapasitelerinin belirlenmesi
Abstrac synthesis, characterization of hydrogels containing chitosan-starch and determination of their water and dye holding capacities
MUSTAFA YUSUF
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaHatay Mustafa Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHİR TİMUR