İletken hidrojel kompozitlerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of conductive hydrojel composites
- Tez No: 800048
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CİHANGİR BOZTEPE, DR. ÖĞR. ÜYESİ REYHAN ZENGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Tez çalışması kapsamında, yapısında farklı miktarlarda indirgenmiş grafen oksit (rGO) içeren elektriksel iletkenliğe sahip poli(Akrilamid)/aljinat/Kristalin nano selüloz/rGO (PAAm/Alj/KNS/rGO) hidrojelleri sentezlenmiştir. Bu hidrojel kompozit sistemde kullanılan poliakrilamid, hidrojelin ana destek malzemesini oluşturmaktadır. Sodyum aljinat (Alj) ve kristalin nano selüloz (KNS) hidrojele esneklik ve gerilebilirlik özellikler kazandırması amacıyla kullanılmıştır. Polianilin (PANİ) hidrojele elektriksel iletkenlik, rGO ise elektriksel iletkenlik, mekanik dayanım ve anilin için destek malzemesi olması amacıyla kullanılmıştır. Hidrojel kompozit sistemlerin sentezlenmesi iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Önce yapısında farklı oranlarda rGO bulunan sekiz adet PAAm/Alj/KNS/rGO hidrojelleri çözeltide radikal polimerizasyonu yöntemi ile sentezlenmiştir. Daha sonra bu hidrojeller anilin monomeri çözeltisine daldırılıp anilin emdirilerek, anilinin polimerleşmesi ile PAAm/Alj/KNS/rGO/PANİ kompozitleri üretilmiştir. Sentezlenen rGO'nun yapısal karakterizasyonu XRD, EDX ve haritalama (Mapping) analiz teknikleri, PAAm/Alj/KNS/rGO/PANİ kompozit sistemin yapısal karakterizasyonu ise FT-IR ve SEM analiz teknikleri kullanılarak yapılmıştır. Sentezlenen tüm hidrojel kompozit sistemlere şişme ve mekanik testler uygulanarak dengede şişme değerleri ve mekanik dayanımları saptanmıştır. PAAm/Alj/KNS/rGO ve PAAm/Alj/KNS/rGO/PANİ hidrojel kompozilerinin elektriksel iletkenliklerini ölçmek içim farklı frekanslardaki elektriksel dirençleri ölçülmüştür. Hidrojel yapısına PANİ girmesiyle hidrojel kompozitlerin elektriksel iletkenliklerinde önemli derecede artış olmasından dolayı PAAm/Alj/KNS/rGO/PANİ hidrojel kompozilerinin %25, %50, %75 ve %100 şişme değerindeki elektriksel iletkenlikleri incelenmiştir. Yapılan elektriksel iletkenlik testleri sonucunda hidrojel bileşiminin ve hidrojel şişme değerinin elektriksel iletkenlik üzerine etkisinin yüksek olduğu saptanmıştır. Sentezlenen hidrojel kompozitlerin gerinim sensörü ve EKG elektrotu olarak uygulanabilme potansiyeline sahip olduğu saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Within the scope of the thesis, electrically conductive PAAm/Alg/CNC/rGO/PANI hydrogels containing reduced graphene oxide (rGO) in different amounts in its structure were synthesized. The polyacrylamide used in this hydrogel composite system is the main support material of the hydrogel. Sodium alginate (Alg) and crystalline nanocellulose (CNC) have been used to impart flexibility and stretchability to the hydrogel. poly(aniline) (PANI) has been used to provide electrical conductivity to the hydrogel. rGO has been used for electrical conductivity, mechanical strength and as a support material for aniline. The synthesis of hydrogel composite systems was carried out in two stages. First, eight PAAm/Alg/CNC/rGO hydrogels with different ratios of rGO in their structure were synthesized by solution radical polymerization method. Then, these hydrogels were immersed in aniline monomer solution and impregnated with aniline, and PAAm/Alg/CNC/rGO/PANI composites were produced by polymerization of aniline. Structural characterization of synthesized rGO was performed using XRD, EDX and mapping analysis techniques, and structural characterization of PAAm/Alg/CNC/rGO/PANI composite systems were performed using FT-IR and SEM analysis techniques. Swelling and mechanical tests were applied to all synthesized hydrogel composite systems to determine their equilibrium swelling values and mechanical strength. In order to measure the electrical conductivity of PAAm/Alg/CNC/rGO and PAAm/Alg/CNC/rGO/PANI hydrogel composites, electrical resistances at different frequencies were measured. Electrical conductivities of PAAm/Alg/CNC/rGO/PANI hydrogel composites at 25%, 50%, 75% and 100% swelling values were investigated due to the significant increase in electrical conductivity of hydrogel composites with the incorporation of PANI into the hydrogel structure. As a result of the electrical conductivity tests, it was determined that the hydrogel composition and the hydrogel swelling value had a high effect on the electrical conductivity. It has been determined that the synthesized hydrogel composites have the potential to be applied as strain sensors and ECG electrodes.
Benzer Tezler
- Electrospun nanofibers of poly(butyl acrylate-co-methyl methacrylate)/polypyrrole composites
Elektrospun yöntemi ile poli(butil akrilat-ko-metil metakrilat)/polipirol kompozitlerin elde edilmesi
DERYA AKÇÖREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Coumarines as masked phenols for amide functional benzoxazines
Amid fonksiyonlu benzoksazin sentezinde kumarinlerin kullanımı
BÜŞRA GİZEM KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ KIŞKAN
- Synthesis of B,F co-doped anatase TİO2/graphene oxide based bodipy decorated cyclophosphazene nanocomposites for photoelectrochemical water splitting
Fotoelektrokimyasal su ayrışımı için grafen oksit temelli bodipy ile dekore edilmiş siklofosfazen – B, F katkılandırılmış TİO2 nanokompozitlerin sentezi
BURCU TOPALOĞLU AKSOY
- Kitosan birimi içeren iletken kompozitlerin sentezi ve uygulama alanlarının incelenmesi
Synthesis of conductive composites containing chitosan unit and investigation of application areas
ALPER ÖMER YAŞAR
- İletken polimer/metal nanokompozit yapılarla modifiye edilmiş kalem grafit elektrot üzerinde elektrokatalitik hidrojen üretimi
Production of electrocatalytic hydrogen on pencil graphite electrode modified with conductive polymer/metal nanocomposite structures
DERYA KOÇAK
