Geri Dön

Hidrojellerde şişme işleminin floresans spektrometre ile incelenmesi ve bilgisayar modellemesi

A study of swelling process of hydrogels with fluorescence spectrometer and computer modelling

PDF İndir

  1. Tez No: 455403
  2. Yazar: FİLİZ ÖZTEKİN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. DEMET AKTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

İlk olarak amacımız, hidrojellerdeki şişme işlemi ilk kez Zaman Ayrımlı Floresans Teknik (FTRF) kullanarak incelemektir. Bir diğer hedefimiz, pireni hidrofobik yapısından çıkarıp hidrofilik forma döndürerek, saf suda hidrojel şişme sürecini FTRF ile gözlemlemektir. Bu teknikte piren ajan molekül (aromatik molekül) olarak kullanıldı. Bir diğer amaç, kolektif difüzyon sabiti Dc'nin, hem gravimetrik hem de floresans deneylerle elde edilmesidir. Son olarak bu verilere dayanarak, Dc 'nin hesabını, sadece kullandığımız 5 farklı değer için değil, aralığındaki tüm değerler için hesaplayacak bir program geliştirmektir. Ayrıca bu programın içeriğinde, hazırladığımız jelin konsantrasyonları baz alınacak şekilde çalışan bir malzeme miktarı hesaplayıcı olmasıydı. Floresans ölçümlerimizde Photon Technology International marka TM-2000 model cihazı kullandık. Şişme deneylerinde, piren molekülleri 345nm'de uyarıldı ve 395nm'de bozunum eğrileri elde edildi. Sentezlemiş olduğumuz hidrojellerde beş farklı çapraz bağlayıcı (BIS) miktarı kullanarak, şişmenin farklı BIS değerlerde nasıl gerçekleştiğini izledik ve beklentimizin olduğu yönde gerçekleşerek, BIS miktarının artmasıyla kolektif difüzyon katsayısının Dc 'nin azaldığı sonucuna ulaştık. Çapraz bağlayıcı miktarının artması ortamda oluşan çapraz bağlanmaların daha sıkı ve sık olmasına yol açtığından, çözücünün bu bağlar ortamına nüfuz edişini zorlaştırmaktadır. Ayrıca gravimetrik olarak da şişmeyi incelediğimizde gördük ki aynı şekilde artan BIS miktarlarda Dc değerleri azalma gösteriyor. Son olarak da bu incelemenin yanı sıra deneyler sonunda elde ettiğimiz sayısal bulgular ışığında, kullanıcıdan alınan BIS ve çözücü miktarını (PBS) kullanarak Dc 'yi hesaplayan bir program geliştirdik. Dc hesabına ek olarak kendi hazırlamış olduğumuz jel için kullandığımız kimyasal malzeme konstrasyonlarını baz alarak, yine kullanıcı tarafından girilen BIS ve PBS değerleri ışığında, hidrojeli sentezlemek için gerekli olan diğer üç malzeme olan başlatıcı (APS), hızlandırıcı (TEMED) ve aromatik molekül olan piren (Pyr) 'in gerekli olan miktarları program tarafından hesaplanmaktadır.

Özet (Çeviri)

In this thesis study, we studied hdyrogels which were astonishing because of the absorbing huge amount of water or biological liquids. They have become a research topic in various fields. We can see numerable studies about hydrogels in the corresponding literature. Especially they are being used to develop contact lenses, disposable diapers, artificial bone substitutes... etc. Another remarkable research area is the pharmaceutical industry. Hydrogels are being widely used as drug delivery systems in this field as well. First of all, the study of the swelling of hydrogels with fast transient fluorescence technique (FTRF) is aimed to be conducted for the first time. Other one is the transformation of pyrene from hydrophobicity to hydrophilicity. Pyrene is used as an agent molecule for this technique. Another purpose is the calculation of cooperative diffusion coefficient (Dc) from the flurorescence and gravimetric experiments. Lastly, we wanted to develop a computer programme for the calculation of cooperative diffusion coefficient Dc automatically, based on the experimental outcomes.Also this programme will have include a small part for the calculation of gel contents automatically. We examined the hydrogel's swelling process by using fast transient fluorescence technique (FTRF). This study is done for the first time for hydrogels. It is not possible for pyrene as shown in the previous studies because of its hydrophobic feature. However, we found a way that make pyrene hydrophilic and use it as our aromatic molecule. Fast transient fluorescence measurements were performed with a Photon Technology International (PTI). This technique uses a strobe master system (SMS) to measure lifetimes. As aromatic molecule, Pyrene molecules were excited to fluorescence at 345nm and fluorescence decay profiles were obtain at 395nm in swelling experiments. In order to find the lifetime of Pyrene molecules during the network formation, the fluorescence decays were fit to double exponentials. Hydrogel samples were obtained from acrylamide (AAm) with various N,N'-methylenebisacrylamide (BIS) contents as cross-linker. In addition, amonium persulfate (APS) was used as an initiator by free-radical cross-linking copolymerization in water. All the Polyacrylamide (PAAm) gels were dried before using for swelling experiments. We believe that we succeed to transformation of pyrene from hydrophobicity to hydrophilicity. Thereupon we could use it as aromatic molecule. For FTRF technique, this is the first. As we expected, when BIS values increase, Dc values dicrease. These results were obtained from both fluorescence and gravimetric experiments. As a result, it was observed cage effect of Pyrene molecules. When the cross-linker quantity is raise, the network of inter-molecules is get close up. In consequence of this, solvent uptake is get hard. Based on the outcomes of fluorescence measurements, it was developed a programme which was tested and is convinced to work properly. For the future, we intend to extend this programme for a wide usage and redo this work for different ph values.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    374734

    Lipaz immobilize edilmiş poliakrilamit hidrojellerinin şişme, aktivite ve salım davranışlarının incelenmesi

    Investigation of swelling, activity and relese behaviours of lipase immobilized polyacrylamide hydrogels

    NAZLI ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova Üniversitesi

    Kimya ve Süreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DİDEM OMAY

  2. Tez No

    442296

    Development of nanocomposite hydrogels for controlled release of proteins

    Kontrollü protein salımı için nanokompozit hidrojel geliştirilmesi

    SEDA SİVRİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERHAN BAT

    PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER

  3. Tez No

    738077

    Charged functionalized semi-ipn nanocomposite materials with enhanced physico-chemical properties

    Gelişmiş fizikokimyasal özelliklere sahip fonksiyonel yarı-ıpn nanokompozit malzemeler

    KÜBRA KARA ERSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN

  4. Tez No

    557652

    Preparation of poly(N-tris[hydroxymethyl]methyl acrylamide) based hydrogels and composites for removal of boron from aqueous solutions

    Sulu çözeltilerden bor giderilmesi için poli(N-tris[hidroksimetil]metil akrilamid) bazlı hidrojel ve kompozitlerin hazırlanması

    SARE NAZ ÇİFTÇİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL

  5. Tez No

    332974

    Kendi kendini onarabilen hidrofobik modifiye poliakrilamid hidrojelinin mekanik özelliklerine bileşenlerinin etkisinin incelenmesi

    Effect of ingredients on the mechanical properties of self-healing, hydrophobically modified polyacrylamide hydrogels

    ASLIHAN ARĞUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    PROF. DR. OĞUZ OKAY

Geri Dön