Fabrication and characterization of sharkskin mimicked chitosan-graphene oxide nanocomposite membranes
Köpekbalığı derisi taklit eden kitosan/grafen oksit nanokompozit membranların üretim ve karakterizasyonu
- Tez No: 438052
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BORA GARİPCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
In the presented thesis, fabrication and characterization of sharkskin mimicked polymeric membranes were investigated with the aim of achieving membranes with enhanced biological, physicochemical and mechanical properties namely biodegradability using Chitosan as the main polymer and Graphene Oxide(GO) as the additive. Sharkskin micro-patterns are known to have antibacterial e ects therefore possibil- ity of replicating its surface topography with chitosan, was hypothesized and proved to be achievable. In order to replicate sharkskin surface structure, soft lithogra- phy method was chosen by using Polydimethylsiloxane (PDMS). Chitosan solution was prepared by dissolving puri ed pristine Chitosan in dilute acetic acid solution (2%v/v). For Chitosan/GO nanocomposites membranes, solutions of chitosan con- taining various amounts of GO (0.1%w/w, 0.2%w/w and 0.3%w/w) were prapared using solvent-casting method, Chitosan/GO solutions were cast upon sharkskin negative PDMS molds. Mechanical characterizations including Elongation at Break and Tensile Strength were done using Chitosan based plain membranes. Scanning Elec- tron Microscopy(SEM) was conducted as morphological characterization along with Raman Spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Water Contact Angle and Swelling Ratio as chemical characterizations. According to the results, the hypothesis of possibility of mimicking the surface micro-pattern of sharkskin using biodegradable natural polymer was veri ed. Additionally, preparation of sharkskin mimicked chitosan/GO nanocomposite membranes proved to be possible with acceptable quality of replication. Furthermore, adding GO to chitosan, resulted in considerable improvements of chemical and mechanical properties of polymer.
Özet (Çeviri)
Bu tezde,temel polimer kitosan ve katk maddesi grafen oksit(GO) olan köpekbalığı derisi taklit edilmiş polimerik membranların üretimleri ve karakterizasyonlar gerçekleştirilerek biyobozunurluk, biyouyumluluk ve arttırılmış esneklik gibi biyolojik, kimyasal ve mekanik özellikleri geliştirilmiş membranların elde edilmesi amaçlanmıştır. Antibakteriyel özellik gösterdiği bilinen köpekbalığı derisi mikro desen yüzeyinin, yine ayn özelliğe sahip olan kitosan ile taklit edilebileceği hipotezi öne sürülmüş ve doğrulanmıştır. Köpekbalığı yüzey yapısın taklit edebilmek için yumuşak litografi yöntemi seçilmiştir. Polidimetilsiloksan(PDMS), negatif kalıpların üretimi için kullanılmıştır. Devamında, saflaştırılmış kitosan seyreltik asetik asit (% 2 v/v) solüsyonu ile çözünerek kitosan çözeltisi hazırlanmıştır. Kitosan/GO nanokompozitleri hazırlamak için farklı miktarlarda GO(%0.1 w/w, %0.2 w/w, %0.3 w/w) içeren kitosan çözeltileleri, grafen oksitin ultra-homojenize edilmesinden sonra kitosan solüsyonuna eklenmesiyle elde edilmiştir. Bu kitosan/GO çözeltileri köpekbalığı derisi negatif kalıplar üzerine dökülmüştür. Kopma uzaması ve çekme dayan m n içeren mekanik karakterizasyonlar düz kitosan membranlar ile gerçekle3tirilmi3tir. Taramal elektron mikroskobu (SEM) morfolojik karakterizasyon için kullanılırken, Raman Spektroskopisi, X-Ray Fotoelektron Spek- troskopisi(XPS), Su temas açısı ve şişme testi ile kimyasal karakterizasyon düz ve köpekbalığı taklidi olan membranlarda gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, biyobozunur doğal polimer kullanılarak köpekbalığı derisinin mikro desenlerinin taklit edilebileceği hipotezin doğrulanmıştır. Ek olarak, köpek balığı derisini taklit eden kitosan/GO nanokompozit membranların uygun taklit kalitesine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, kitosana GO eklenmesi polimerin kimyasal ve mekanik özelliklerinde kayda değer iyileşmeler sağlamıştır.
Benzer Tezler
- 45S5 bileşimine sahip ve bakır katkılı biyoaktif camlardan üç boyutlu kompozit yapı iskelesi üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of three dimensional composite scaffolds from 45S5 and copper doped bioactive glasses
NURAY YERLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY
- Yarı iletken metal oksit nanoyapıların üretimi, karakterizasyonu ve ters hibrit güneş piline uygulamaları
Fabrication and characterization of semiconductor metal oxide nano structures and inverted type hybrid solar cell applications
ARİF KÖSEMEN
Doktora
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YERLİ
- Kolesterik sıvı kristal-polimer kompozitlerinin tek iğneli elektro-eğirme sistemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of cholesteric liquid crystals-polymer composites by single needle electro-spinning
CEYLAN MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞADAN ÖZDEN
DOÇ. DR. ATİLLA EREN MAMUK
- Seçici lazer sinterleme eklemeli imalat yöntemiyle termoplastik matrisli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of thermoplastic composites by selective laser sintering additive manufacturing method
UMUT CAN CİNGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPTEKİN KISASÖZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURÇİN ÖZBAY KISASÖZ
- Fabrication and characterization of a carbon fiber/ epoxy composite reflector antenna
Karbon fiber/ epoksi kompozit reflektör anten imalatı ve karakterizasyonu
SÜMEYYA YAZAN ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI