CuO nanoparçacık yeşil sentezi ve PVA matrisli kompozit film üretimi
CuO nanoparticle green synthesis and composite film production with PVA matrix
- Tez No: 733028
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN FERDİ GERÇEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yeşil sentez, Bakır oksit nanoparçacık, Polivinil alkol, Polietilen glikol, Nanokompozit film, Bakır oksit, Green synthesis, Copper oxide nanoparticle, Polyvinyl alcohol, Polyethylene glycol, Nanocomposite film, Copper oxide
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda çeşitli nanoparçacıkların sentezi için bitki kök, gövde, yaprak ve saplarının sulu ekstraktlarında bulunan ikincil metabolitlerin kullanımı yeni bir çevre dostu teknoloji olarak dikkat çekmektedir. Bakır (II) oksit (CuO) nanoparçacıklar, kristal boyutun azalmasıyla birlikte mikro boyuttaki özelliklerinden üstün özellikler sergilemelerinden dolayı, güneş enerjisi sistemleri, yarı iletkenler, katalizörler ve gaz sensörleri gibi birçok endüstriyel alanda kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışmada, CuO nanoparçacıklarının sentezi için indirgeyici olarak enginar sapı (Cynara Scolymus L.) sulu ekstraktı kullanılarak toksik olmayan, çevre dostu ve düşük maliyetli bir yeşil sentez yöntemi geliştirilmiştir. Sentezlenen nanoparçacıklar, UV-Görünür bölge (UV-Vis) spektroskopisi, Fourier dönüşümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, X-ışınları kırınım (XRD) yöntemi ve taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ile karakterize edilerek, geliştirilen yöntem sonucunda küresel CuO nanoparçacıkların (˂25 nm) sentezlendiği doğrulanmıştır. Çalışma kapsamında, polivinil alkol (PVA) matrisine farklı oranlarda polietilen glikol (PEG), gliserin ve akasya sakızı polimerleri ile sentezlenen CuO nanoparçacıklar eklenerek farklı kompozit ve nanokompozit filmler hazırlanmıştır. Eklenen katkıların kompozit ve nanokompozit filmlerin kimyasal yapısı, morfolojik özellikleri, termal bozunma davranışları, mekanik ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkileri; sırasıyla FTIR spektroskopisi, SEM, termogravimetrik analiz (TGA), çekme testi ve dielektrik sabiti ölçümleri ile incelenmiştir. FTIR analizi sonucunda PVA zincirleri ile PEG molekülleri yapısında yer alan hidroksil grupları arasında yeni hidrojen bağları oluştuğu belirlenmiştir. TGA ve dielektrik sabiti ölçümlerinden elde edilen veriler, çalışma sonucunda saf PVA filme kıyasla 600oC'deki kalıntı yüzdesinin %81 ve dielektrik sabitinin %30 arttırıldığını göstermiştir. Çekme testi sonucunda, saf PVA filmin çekme mukavemetinin (38,85 MPa), %20 PEG ve %3 CuO nanoparçacık katkısı ile %503 artırarak 234,34 MPa'a yükseldiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, the use of secondary metabolites in aqueous extracts of plant roots, stems, leaves and stalks for the synthesis of various nanoparticles has attracted attention as a new environmentally friendly technology. Copper (II) oxide (CuO) nanoparticles find use in many industrial areas such as solar energy systems, semiconductors, catalysts and gas sensors, due to their superior properties in micro-scale with the reduction of crystal size. In this study, a non-toxic, environmentally friendly and low-cost green synthesis method was developed for the synthesis of CuO nanoparticles using the aqueous extract of artichoke stem (Cynara Scolymus L.) as a reducing agent. The synthesized nanoparticles were characterized by UV-Vis spectroscopy (UV-Vis), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) method and scanning electron microscopy (SEM), and as a result of the developed method, spherical CuO nanoparticles (˂25 nm) was confirmed to be synthesized. Within the scope of the study, different composite and nanocomposite films were prepared by adding the synthesized CuO nanoparticles, polyethylene glycol (PEG), glycerine and gum acacia polymers in different ratios to the polyvinyl alcohol (PVA) matrix. The effects of the additives on the chemical structure, morphological properties, thermal degradation behaviors, mechanical and electrical properties of composite and nanocomposite films were investigated by FTIR spectroscopy, SEM, thermogravimetric analysis (TGA), tensile tests and dielectric constant measurements, respectively. As a result of the FTIR analysis, it was determined that new hydrogen bonds were formed between PVA chains and hydroxyl groups in the structure of PEG molecules. The data obtained from TGA and dielectric constant measurements showed that the percentage of residue at 600oC was increased by 81% and the dielectric constant by 30% compared to pure PVA film as a result of the study. As a result of the tensile tests, it was determined that the tensile strength (38.85 MPa) of the pure PVA film increased by 503% to 234.34 MPa with the addition of 20% PEG and 3% CuO nanoparticles.
Benzer Tezler
- Synthesis of CuO/FeO composite nanoparticles using Chlorella vulgaris and testing of antioxidant, antibacterial and photocatalytic activities of synthesized nanoparticles
Chlorella vulgaris kullanılarak CuO/FeO kompozit nanoparçacık sentezi ve sentezlenen nanoparçacıkların antioksidan, antibakteriyel ve fotokatalitik aktivitelerinin test edilmesi
SAEDA ABDIRISAQ MOHAMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
BiyomühendislikÜsküdar ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BETÜL GÜRÜNLÜ
- Farklı makromantar ekstraktları kullanılarak yeşil sentez yöntemiyle CuO nanoparçacık üretilmesi ve nanogübre olarak kullanım olanaklarının araştırılması
Production of CuO nanoparticle by the green synthesis method using different mushroom extracts and investigation of usage possibilities as nanofertilizer
SERDAR ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUAT BOZOK
DOÇ. DR. YUSUF ZALAOĞLU
- Yeşil sentez yöntemi ile üretilen CuO nanoparçacıklarının mısır bitkisinde kuraklık uygulamalarına etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of CuO nanoparticles produced by green synthesis method on drought treatments in corn plant
ÖNDER COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyomühendislikSüleyman Demirel ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA KILIÇ
- SiO2, Al2O3, TiO2 ve CuO nanoparçacık takviyeli elektriksiz Ni-B kaplamaların yapısal özelliklerinin araştırılması
An investigation on structural properties of electroless Ni-B coatings by incorporation of nano-SiO2, Al2O3, TiO2 and CuO and particles
DURSUN EKMEKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. FERHAT BÜLBÜL
- Yüzey akustik dalgaların ağır metal iyonlarını algılamada kullanılması
Heavy metal ion detection using surface acoustic waves
AYA ALI BACHA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURSEL CAN
PROF. DR. AHMET ALTINDAL