Geri Dön

Synthesis and characterization of multi-functional azole silica based nanocomposites for dental application

Diş uygulamalarında çok fonksiyonlu azol silika temelli nanokompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 461650
  2. Yazar: UMAR SAFIYANU YUSHAU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYHAN BOZKURT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

Amaç: Bu çalışmanın amacı, antibakteriyel ve iyileştirilmiş mekanik, sitotoksik, sıvıyı çekme ve çözülebilirlik özelliklerine sahip olan çok fonksiyonlu azol temelli silika nanopartiküller içeren diş nanokompozit reçine materyali sentezlemektir. Metot: Silika nanopartiküller, stober yöntemine göre sentezlendi. Bu maddeler farklı beş fonksiyonel silika nanopartikül oluşturmak amacıyla, epiklorohidrinin (1:9g) stokiyometrik olarak eklenmesi ve 1H-1,2,4-triazol, 3-amino-1,2,4-triazol, 5-amino-tetrazol ve imidazol reaksiyonu ile yüzeye modifiye edildi. Diş nanokompozitleri, monomer, dolgu maddesi (10-60 wt%), başlatıcı sistemlerin (CQ/EDMAB:1:4 wt%) harmanlanması ve mekanik karışımı sayesinde ve ardından polimeri iyileştirmek için ışık kullanılarak (LED ışık, dalga boyu: 450-500nm, güç yoğunluğu 1000Mw/cm2, 60 sn boyunca) oluşturulan BisGMA/TEGDMA (50:50) matriksi içinde farklı fonksiyonlara sahip nanopartiküllerin oluşturulması amacıyla üretilmiştir. Karakterizasyon: Her sentez adımını doğrulamak için FTIR, SEM ,TGA, XRD, DSC kullanıldı. Sitotoksisite ve mekanik testi, sırasıyla hücre erişimini ve materyallerin sıkıştırılma gücünü belirlemek üzere gerçekleştirildi. Sıvıyı emme ve çözülebilirlik, farklı formülasyonlar üzerinden materyallerin ortalama emme ve çözülebilirlik değerleri ile yapıldı. Sonuçlar: a) Nanosilika ve fonksiyonel silika karakter pikleri: FTIR, absorblama bant piklerini O–H germe titreşimi ve O–H baği kırılma titreşimini sırasıyla 3332 cm−1 ve 1633 cm−1 gösterdi. Geniş pik 1063 cm-1 de Si–O–Si gösterdi. Triazol halkası, 1577 cm-1 ve 1450 cm-1 de , C=N ve C-N gerilimini sırasıyla orta sevinde absorbsiyon gösterdi. 1800 cm-1 civarındaki absorbsiyon bantları sırasıyla, C–H, C– O, N– H, C–N zincir ve halka iskeletleri üzerinde gözlemlendi. Düz N– H titreşimi ve C– O gerilimine pikler 1604 ve 1571 cm-1de oluşurken, NH2 gurubunun düz deformasyonu, 1630 cm-1 de yoğun bant olarak gözlendi. b) Nanokopozit karakteristik pikleri: Dimetakrilat monomerleri (BisGMA-co-TEGDMA) 3479 cm-1de pik verdi. Çünkü C–OH grupları (orta ve geniş) gerilme titreşimleri Bis-GMA dan görüldü. 3050-3058 cm-1 civarında görülen pikler =C–H (aromatik) bağlar ile ilişkilendirildi. 2963– 2850 cm-1 civarında güçlü ve dar pikler (asimetrik ve simetrik gerilim) –CH3 ve –CH2– gruplarının ikisinin de monomerleri için ilişkilendirildi. C=C (gerilme titreşimi) ve C=O (güçlü ve dar) grup absorbsiyon pikleri, 1637–1635 ve 1717–1715 cm-1 arasında, bütün metakrilatlar için görüldü. Ayrıca, 1609– 1608 cm-1 deki absorbans Bis-GMA kompozit matriksinin aromatic C=C bandında görüldü. c) Termal analiz: TGA araştırması, sırasıyla %93 oranında ATri-SiO2, %90 oranında ATet-SiO2, %80 oranında Tri-SiO2 ve %50 oranında Im-SiO2 ağırlık kaybı göstermektedir. Budurum, bu maddelerin yaklaşık azol foksiyonelleşmesini gösterir. d) Emme ve Çözünme testi: A,B ve C kompozitleri, farklı formülasyonlarda çok yakın su çekme özelliği ve çözünürlük değerleri gösterdi. e) Mekanik Test: Kompozit D-1 (408 ± 29 Mpa) ortalamasıyla en yüksek basınç gücüne sahiptir, C-1(318 ± 50 Mpa), B-1(303.5± 58.7Mpa), kör (253 ± 66 Mpa) ve A-1(241 ± 33.3). Bununla beraber, en yüksek elastik modül, kompozit C-1 (9.71869 ± 0.87Gpa) ve D-1(8.22802 ± 0.39Gpa), B-3(5.66365 ± 0.42Gpa), kör (5.37 ± 1.1Gpa) ve A-4(4.4628 ± 0.89Gpa) de gösterdi. f) Sitotoksisite testi: Kompozit D-1' den D-5'e kadar olan kompozitler toksik değildir, buna rağmen A-1, A-2, A-3, B-1'den B-4'e kadar olan kompozitler C-1'den C-4'e kadar olan kompozitler orta şiddette toksiktir ve A4, A5, A6, B5, B6, C5 ve C6 Teflon yapımı kontroller ile karşılaştırıldığında çok daha toksiktir.

Özet (Çeviri)

Aim: The purpose of this study is to synthesize dental nanocomposite resin based material with a multifunctional azole based silica nanoparticles that have antibacterial property and enhanced mechanical, cytotoxicity, sorption and solubility properties. Method: Silica nanoparticles was synthesised via stober process. It was surface modified by stoichiometric addition of epichlorohydrin (epoxidification)(1:9g) by reaction with 1H-1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 5-aminotetrazole and imidazole to form five different functional silica nanoparticles. Dental nanocomposites were produced by incorporation of the different functional nanoparticles in the BisGMA/TEGDMA matrix which was achieved by blending and mechanical mixing of the monomer (50:50wt%), filler (10-60 wt%), initiator system (CQ/EDMAB:0.1:0.04wt%) and light curing using LED light (wavelength:450nm-500nm, powerdensity:1000Mw/cm2) for 60 secs. Characterizations: FTIR, SEM, TGA, XRD, DSC were used to verify every synthesis method. Cytotoxicity test and mechanical test were also carried out to evaluate cell viability and compression strength of the materials respectively. Sorption and solubility were conducted on the different formulation to obtain the mean sorption and solubility values of the materials. Results: a) Nanosilica and functional silica characteristics peaks: FTIR shows strong absorption band at 3332 cm−1 O-H stretching vibration and another strong band peak at 1633 cm−1 due to O-H and distorting vibration. The broad band around 1063 cm−1 is attributed Si–O-Si formation. Triazole ring exhibits a medium absorptions at 1577 cm-1 and 1450 cm-1 which corresponds to C=N and C-N stretching vibration respectively. Absorption bands around 1800 cm-1 arises from chains and ring skeletal vibrations of C–H, C-O, N– H, C–N respectively. Peaks at 1604 and 1571 cm−1 belong to in plane N–H vibration and stretching of C–O bond whereas the intensive band observed at 1630 cm−1 results due to in in-plane deformation mode of NH2 group. b) Nanocomposite characteristic peaks: Dimethacrylate monomers (BisGMA-co-TEGDMA) has characteristic peaks at 3479 cm-1 due to C-OH groups stretching vibrations (medium, wide) from Bis-GMA, while the peaks around 3050–3038 cm-1 (small peaks) are attributed to the =C—H bonds (aromatic). Strong and narrow peaks (asymmetric and symmetric stretching) around 2963– 2850 cm-1 corresponds to —CH3 and —CH2— groups for both monomers. C=C (stretch vibration) and C=O (strong and narrow) group absorption peaks appear in between 1637–1635 and 1717–1715 cm-1 for all methacrylates. Also an absorbance at 1609– 1608 cm-1 corresponds to aromatic C=C bonds of Bis-GMA composite matrix. c) Thermal analysis: TGA investigation indicates a total weight loss of about 93% in ATri-SiO2, 90% in ATet-SiO2, 80% in Tri-SiO2 and 50% in Im-SiO2, respectively. This corresponds to their approximate azole functionalization. d) Sorption and solubility test: Composites A, B and C show almost similar water sorption and solubility values through the different formulations. e) Mechanical test: Composites D1 has the highest compression strength mean value (408 ± 29 MPa) C1(318 ± 50 MPa), B1(303.5± 58.7MPa), blank(253 ± 66 MPa) and A1(241 ± 33.3MPa), respectively. Whereas the highest elastic modulus was obtained in composites C1(9.71869 ± 0.87Gpa) followed by D1(8.22802 ± 0.39Gpa), B3(5.66365 ± 0.42Gpa), Blank(5.37 ± 1.1Gpa) and A4(4.4628 ± 0.89Gpa). f) Cytotoxicity test: Composites D1 through D5 are nontoxic, whereas, A1, A2, A3, B1 through B4, and C1 through C4 are moderately toxic, and A4, A5, A6, B5, B6, C5, and C6 are very toxic compared to the teflon-made controls.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    761697

    Yeni mesogenik fonksiyonel organik malzemelerin dizaynı, sentezi ve karakterizasyonu

    Design, synthesis and characterization of new mesogenic functional organic materials

    UMUT BORA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALE OCAK

    DOÇ. DR. HURİYE AKDAŞ KILIÇ

  2. Tez No

    335877

    Synthesis and characterization of bromo-functional hyperbranched polymers by self condensing vinyl polymerization under visible light and their modifications

    Görünür bölgede yapıda yoğuşan radikalik vinil polimerizasyonu ile brom fonksiyonlu çok dallanmış polimer sentezi ve modifikasyonları

    SEMİHA BEKTAŞ BOZDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  3. Tez No

    14378

    Syntheses and characterization of multi-functional initiators for star, block and cationic ring-opening polymerizations

    Yıldız, blok ve katyonik halka-açılması polimerizasyonu için yeni çok-fonksiyonlu başlatıcıların sentezi ve karakterizasyonu

    YUSUF ZİYA MENCELOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1991

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. BAHATTİN M. BAYSAL

  4. Tez No

    271536

    Yeni polispiroasetallerin sentezi, karakterizasyonu ve özelliklerinin incelenmesi

    Synthesis and characterization of new polyspiroacetals investigation of their properties

    GÖKHAN AKBULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Polimer Bilim ve TeknolojisiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAYAL BÜLBÜL SÖNMEZ

  5. Tez No

    465265

    Manyetit-altın hibrit nanopartiküllerin sentezi, karakterizasyonu ve mikroyapıların eldesinde kullanılması

    Synthesis and characterization of magnetite-gold hybrid nanoparticles and their usage in microstructure fabrication

    ERDEM ALP

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN

Geri Dön