Continuous microwave-fluidic manufacturing of cellulose acetate-metal nanoparticle composites and their characterizations
Selüloz asetat-metal nanoparçacık kompozitlerin sürekli mikrodalga-akışkan üretimi ve karakterizasyonları
- Tez No: 761243
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KEMAL BAYAZIT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Metal nanopartiküller, Nanokompozitler, Nanoteknoloji, Selüloz asetat, Metal nanoparticles, Nanocomposites, Nanotechnology, Cellulose acetate
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Polimer-metal nanokompozitlerin sürekli üretimi zorlu ve özel tepkime koşulları gerektirir. Mikrodalga-akışkan üretim sistemi, metal nanoparçacık ve polimer nanokompozitleri hazırlamak için enerji verimliliği ve süreklilik sağlayan bir yöntem olarak öne çıkmaktadır. Bu tezde, selüloz asetat bütirat (CAB) - gümüş nanoparçacık (AgNP) kompozitleri, sürekli mikrodalga-akışkan üretim sistemi içerisinde düşük toksisite ve yüksek biyouyumluluğa sahip çevre dostu reaktifler kullanılarak hazırlanmıştır. Bu sistemde, mikrodalga gücünün etkisi (MWP), akış hızı ve tepkimeye giren bileşenlerin derişimleri gibi parametreler üretimin optimizasyonu için araştırılmıştır. Ortalama nanoparçacık boyutu 25 nm olan CAB/AgNP nanokompozitler, CAB (30 mg/mL), gümüş nitrat (1 mg/mL) ve L-Askorbik asit (0.5 mg/mL) reaktifleri kullanılarak 30.3 ◦C ve 20 psi'de üretilmiştir. Optimize edilmiş şırınga hızı 5 mL/dk ve mikrodalga gücü 50W olarak belirlenmiştir. Stabilizör olarak görev alan CAB düşük derişimlerde gümüş nanoçubuk oluşumuna sebep olmaktadır. Ayrıca, reaktör tipi ve ısıtma metotlarının üretilen kompozitler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Farklı ısıtma metotları ve reaktör tiplerinin AgNP kristalinitesi üzerindeki etkisi olduğu X-Işını kırınım analizi ile gösterilmiştir. Polimerik nanokürelerin yapısal özellikleri incelenmiştir. Üretilen nanokompozit filmler üzerinde yapılan yapışma testleri, filmlerin güçlü yapışma özellikleri olduğunu göstermiştir. Son olarak, üretilen NC'lerin antibakteriyel ve elektro-eğirme özellikleri değerlendirilmiş ve sistemin CAB/Bakır nanokompozitlerini üretme kabiliyeti test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Continuous manufacturing of polymer nanocomposites (NCs) is challenging and requires specialized reaction conditions. Microwave-flow manufacturing emerges as an energy-efficient and continuous method to prepare NCs of metal nanoparticles and polymers. In this thesis, cellulose acetate butyrate (CAB)-silver nanoparticle (AgNP) composites were prepared using a continuous microwave-fluidic manufacturing system with environmentally friendly components of low toxicity and high biocompatibility. The reaction parameters, such as the effect of microwave power (MWP), flow rate, and reagent concentrations, were investigated to optimize the synthesis. The CAB/AgNP NCs having an average particle size of 25 nm were manufactured using CAB (30 mg/mL), silver nitrate (1 mg/mL), and L-Ascorbic acid (0.5 mg/mL) as the reagents at 30.3 ◦C and 20 psi. The optimized MWP and flow rate of each syringe were 50 W and 5 mL/min. The CAB acted as a stabilizing agent, producing rod-like AgNPs at reduced CAB concentrations. Furthermore, the effect of the reactor type and heating mode on the manufactured composites was studied. X-Ray Diffraction analysis indicated that heating modes and reactor types influenced the crystallinity of AgNPs. The morphology of polymeric nanospheres was evaluated. Adhesion tests performed on the manufactured NC films showed strong adhesion properties. Finally, the antibacterial and electrospinning properties of the manufactured NCs were evaluated, and the manufacturing of CAB/Copper NP composites was tested.
Benzer Tezler
- Design and synthesis of green nanostructures and their applications
Yeşil nano yapıların tasarımı ve sentezi ve uygulamaları
MILAD TORABFAM
Doktora
İngilizce
2023
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERAL YÜCE
DOÇ. DR. MUSTAFA KEMAL BAYAZIT
- An experimental and theoretical investigation of continuous microwave-fluidic manufacturing of polyurethane-metal nanocomposites
Poliüretan-metal nanokompozitlerin kesintisiz mikrodalga-akışkan imalatının deneysel ve kuramsal incelenmesi
QANDEEL SALEEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KEMAL BAYAZIT
- Femtosaniye lazer ile işlenen yapıların katıhal lazerlerde uygulamaları ve üst çevrim pompalı Tm3+:KY3F10 lazerleri
Solid-state laser applications of femtosecond laser written structures and upconversion pumped Tm3+:KY3F10 lasers
YAĞIZ MOROVA
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA AKSOY ESİNOĞLU
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- Improvement of a household microwave oven for continuous temperature and weight measurements during microwave drying
Ev tipi mikrodalga fırının kurutma sırasındaki sıcaklık ve ağırlık değişimlerinin sürekli ölçümü için kullanılabilir hale getirilmesi
ZİNET AYTANGA ÖKMEN (KARASOY)
Doktora
İngilizce
1998
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. LEVENT BAYINDIRLI
- Intermittent and continuous drying of foods in a developed microwave-convective hybrid dryer
Geliştirilen mikrodalga-konvektif hibrit bir kurutucuda gıdaların fasılalı ve sürekli kurutulması
AHMAD ASWAD GHULAM HADDAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DUYGU EVİN