Nanopartikül takviyeli PVA nano fiber üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nanoparticle doped PVAnano fibers
- Tez No: 914754
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NİLÜFER DUYGULU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında PVA çözeltisi içerisine Bor, Bor Oksit, Bor Nitrür, Magnezyum oksit gibi çeşitli metal ve metal oksit nano parçacık katkılaması yapılarak optimum nano fiber üretim parametreleri belirlenmiştir. Elde edilen bu nano fiberlere morfolojik, kimyasal, gözeneklilik, su adsorbsiyon analizleri yapılmış olup, üretilen nano parçacık katkılı PVA nano fiberlerin antibakteriyel etkinliği, S. aureus ve E. coli bakterileri kullanılarak ölçülmüştür. Tüm nano parçacık katkılanmış nano fiberler katkısız ağırlıkça %10 PVA konsantrasyonu ve 5 ml/s akış hızı ile üretilmiş çapı 420.82 ± 91.8 nm olan PVA nano fiber ile kıyaslanmıştır. Değişen çözelti ve proses parametrelerinin MgO nano parçacık katkılı PVA nano fiberleri üzerindeki etkilerini inceleyebilmek için ağırlıkça %10'luk PVA çözeltisine ağırlıkça %2, %3, %4'lük MgO katkılayarak 9 kV gerilim değerinde 1,3,5 ml/s akış hızında elektro eğirme işlemi gerçekleştirilmiştir. MgO nano parçacık katkısının PVA nano fiber çaplarında artış meydana getirdiği tespit edilmiştir. En iyi fiber dağılımı %4 MgO nano parçacık katkısı, 2.5 saat çözelti karıştırma süresi ve 3 ml/s akış hızında elektro eğrilen ve fiber çapı 437.04±63.4 nm olup en az standart sapma değerine sahip PVA_7_MgO kodlu MgO nano parçacık katkılı PVA nano fiberdir. MgO katkısı için optimum ağırlıkça yüzde olarak %4 seçilmiş olup, optimum akış hızının 3 ml/s olduğu tespit edilmiştir.Değişen çözelti ve proses parametrelerinin B nano parçacık katkılı PVA nano fiberleri üzerindeki etkilerini inceleyebilmek için ağırlıkça %10'luk PVA çözeltisine ağırlıkça %1, %2, %4'lük B nano parçacık katkılayarak 9 kV gerilim değerinde 1,3,5 ml/s akış hızında elektro eğirme işlemi gerçekleştirilmiştir. B katkılı PVA nano fiberler katkısız PVA nano fiber ile kıyaslandığında daha ince çap ölçüsüne sahip fiberler elde edildiği gözlemlenmiştir. Fiberlerin çaplarındaki genel olarak bu azalışın sebebinin B nano parçacıklarının elektriksel iletkenliklerinin yüksek olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. En iyi fiber dağılımı ağırlıkça %4 B nano parçacık katkısı, 1 ml/s akış hızı ile elektro eğrilen ve fiber çapı katkısız PVA ile kıyaslandığında %23,95 azalma ile 320 ± 41.73 nm olan B nano parçacık katkılı PVA nano fiberdir. Değişen çözelti ve proses parametrelerinin BN nano parçacık katkılı PVA nano fiberleri üzerindeki etkilerini inceleyebilmek için ağırlıkça %10'luk PVA çözeltisine ağırlıkça %2 ve %4'lük B nano parçacık katkılayarak 9 kV gerilim değerinde 1,3,5 ml/s akış hızında elektro eğirme işlemi gerçekleştirilmiştir. En iyi fiber dağılımı ağırlıkça %2 BN nano parçacık katkısı, 1 ml/s akış hızı ile elektro eğrilen ve fiber çapı katkısız PVA ile kıyaslandığında %1.1 artış ile 425.33±76.7 nm olan BN nano parçacık katkılı PVA nano fiberdir. Fiber dağılımının daha stabil olması uzun karıştırma sürelerinde homojen bir çözelti elde edilmesinden kaynaklandığı düşünülmektedir. B2O3 nano parçacık katkılamasıyla elektro eğirme işlemi katkılı çözelti visko elastik bir hal aldığı için gerçekleştirilememiştir ve B2O3 ile çalışmalar yarıda bırakılmıştır. Bununla beraber en fazla antibakteriyel etkinin ise MgO nano parçacık katkılı PVA nano fibere ait olduğu tespit edilmiştir. Gözeneklilik miktarının da lif inceliği ile doğru orantılı olduğu kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this master's thesis study, optimum nanofiber production parameters were determined by adding various metal and metal oxide nanoparticles such as Boron, Boron Oxide, Boron Nitride, Magnesium oxide into the PVA solution. Morphological, chemical, porosity, water adsorption analyses were performed on these nanofibers and the antibacterial activity of the produced nanoparticle-added PVA nanofibers was measured using S. aureus and E. coli bacteria. All nanoparticle-added nanofibers were compared with the PVA nanofiber with a diameter of 420.82 ± 91.8 nm produced with a 10% PVA concentration and a flow rate of 5 ml/s without additives. In order to examine the effects of changing solution and process parameters on MgO nanoparticle-added PVA nanofibers, electrospinning was carried out at a voltage value of 9 kV and a flow rate of 1,3,5 ml/s by adding 2%, 3%, 4% MgO to the 10% PVA solution. It was determined that MgO nanoparticle addition caused an increase in PVA nanofiber diameters. The best fiber distribution was obtained with 4% MgO nanoparticle addition, 2.5 hours solution mixing time and 3 ml/s flow rate electrospun and the fiber diameter was 437.04±63.4 nm and the minimum standard deviation value was PVA_7_MgO coded MgO nanoparticle added PVA nanofiber. The optimum weight percent was selected as 4% for MgO addition and the optimum flow rate was determined as 3 ml/s. To examine the effects of changing solution and process parameters on B nanoparticle added PVA nanofibers, 1%, 2%, 4% B nanoparticle additions were made to 10% PVA solution by electrospinning at 1,3,5 ml/s flow rate at 9 kV voltage. It was observed that B added PVA nanofibers obtained fibers with thinner diameters compared to PVA nanofibers without additives. It is thought that the reason for this general decrease in the diameters of the fibers is the high electrical conductivity of B nanoparticles. The best fiber distribution is the B nanoparticle doped PVA nanofiber which is electrospun with 4 wt% B nanoparticles doping and 1 ml/s flow rate and the fiber diameter is 320 ± 41.73 nm with a 23.95% decrease compared to the undoped PVA. In order to investigate the effects of changing solution and process parameters on the BN nanoparticle doped PVA nanofibers, 2 wt% and 4 wt% B nanoparticles doping into 10 wt% PVA solution was carried out by electrospinning at 9 kV voltage value and 1,3,5 ml/s flow rates. The best fiber distribution is the BN nanoparticle doped PVA nanofiber which is electrospun with 2 wt% BN nanoparticles doping and 1 ml/s flow rate and the fiber diameter is 425.33±76.7 nm with 1.1% increase compared to the undoped PVA. It was thought that the more stable fiber distribution is due to obtaining a homogeneous solution in long mixing times. Electrospinning with B2O3 nano particle doping could not be performed because the doped solution became viscoelastic and the studies with B2O3 were abandoned. However, it was determined that the highest antibacterial effect belonged to PVA nano fiber doped with MgO nano particles. It was also proven that the amount of porosity is directly proportional to the fineness of the fibers.
Benzer Tezler
- Ayçiçeği saplarından bazı nanoselüloz türevlerinin üretimi, karakterizasyonu ve farklı uygulama alanlarında değerlendirilmesi
Production and characterization of some nanocellulose derivatives from sunflower stalks and their evaluation in different application areas
EKREM DURMAZ
Doktora
Türkçe
2021
Ağaç İşleriKastamonu ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİM ATEŞ
- Mikroalgal biyoproses optimizasyonu, mikroalgal ekstrakt yüklü nanopartiküllerin üretimi ve antikanser etkilerinin araştırılması
Microalgal bioprocess optimization, production of microalgal extract loaded nanoparticles and investigation of their anticancer effects
BENAN İNAN
Doktora
Türkçe
2019
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM ÖZÇİMEN
- Investigation of tribological performance of silver particle based additives coated with different ligands
Farklı ligandlar ile kaplanmıs gümüş partikül temelli katıskıların tribolojik performanslarının arastırılması
HAMZA MOHAMED S ABUSHRENTA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
- Antibakteriyel aljinat mikrobaloncuk yapıların mikroakışkan sistemle hazırlanması
Preparation of antibacterial alginate microbubble structures by microfluidic system
FATİH EROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEZBAN ULUBAYRAM
- Control of sugar beet leaf spot (Cercospora beticola) using nanoparticle supplemented oregano (Origanum onites) essential
Nanopartikül takviyeli kekik esansiyel yağı (Origanum onites) kullanılarak şeker pancarı yaprak lekesinin (Cercospora beticola) kontrolü
SALAH MOHAMMED ABDULRAZAQ ABDULRAZAQ
Doktora
İngilizce
2024
ZiraatErciyes ÜniversitesiTarım Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARSLAN