Additive manufacturing of green synthesized nanoparticles for biological and electrochemical applications
Biyolojik ve elektrokimyasal uygulamalar için yeşil sentezlenen nanopartiküllerin katmanlı üretimi
- Tez No: 930943
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHATTİN KOÇ, PROF. DR. CENGİZ KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Yeşil sentez; geleneksel fiziksel ve kimyasal nanopartikül üretim yöntemlerine kıyasla sürdürülebilirliği, maliyet etkinliği ve çevre dostu olması nedeniyle son yıllarda oldukça yaygınlaşmıştır. Önceki çalışmalar bitki özlerinden üretilen nanopartiküllerin antibakteriyel ve antitoksik özelliklerine odaklanmış, ancak kontrollü malzeme üretimi yoluyla biyolojik ve elektrokimyasal uygulamalara entegrasyonu araştırılmamıştır. Bu nedenle, bu tez çalışması yeşil sentez ve eklemeli imalat gibi iki sürdürülebilir yöntemle belirtilen uygulamalar için kontrollü nanopartiküller ve malzemeler üretmeyi amaçlamıştır. İlk olarak; atık brokoli özütüyle yeşil sentez yöntemi kullanılarak gümüş, altın, titanyum dioksit, çinko oksit ve demir oksit nanopartiküllerinin üretimi ve karakterizasyonları geliştirilmiştir. İkinci olarak; fototermal terapi için N-izopropilakrilamid, polietilen glikol, altın nanoçiçekler, polidopamin ve rose bengal foto-başlatıcılarından yapılan kirigami meta-yapılı hidrojellerin hipertermi uygulaması, bir mikro-stereolitografi üç boyutlu (3B) yazıcı kullanılarak gösterilmiş ve beş farklı bileşime sahip hidrojellerin fizikokimyasal, termal, morfolojik ve biyolojik davranışları incelenmiştir. Son olarak; polivinil alkol/potasyum hidroksit elektrolit ve bir pamuklu kumaş alt tabaka kullanılarak çinko oksit nanopartiküllerinden ve kalsine edilmiş atık brokoliden elde edilen sürdürülebilir elektrot, ekstrüzyon tabanlı bir 3B yazıcı ile simetrik, esnek, yarı katı hal mikro süperkapasitöre dönüştürülmüştür. Bu tezde, iki farklı eklemeli imalat yöntemleri kullanılarak yeşil sentezle üretilen nanopartiküllerin yalnızca biyolojik değil aynı zamanda termal ve elektriksel uygulamalar için de geleneksel yöntemlere kıyasla daha çevre dostu ve sürdürülebilir sonuçlar sağlayabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Green synthesis has become quite widespread in recent years due to its sustainability, cost-effectiveness, and environmental friendliness compared to traditional physical and chemical production methods. Previous studies have focused on the antibacterial and antitoxic properties of nanoparticles produced from plant extracts, but their integration into biological and electrochemical applications through controlled material manufacturing has never been investigated. For this reason, this thesis study aimed to produce controlled nanoparticles and materials for specific applications using two sustainable methods like green synthesis and additive manufacturing. First, silver, gold, titanium dioxide, zinc oxide, and iron oxide nanoparticles were produced from waste broccoli extracts using the green synthesis method. Secondly, the hyperthermia application of kirigami meta-structured hydrogels additively manufactured from N-isopropylacrylamide, polyethylene glycol, gold nanoflowers, polydopamine, and rose bengal photo-initiators using a micro-stereolithography process for photothermal therapy. The developed structures were demonstrated, and the physicochemical, thermal, morphological, and biological behaviors of hydrogels were examined. Lastly, a sustainable, flexible, quasi-solid-state micro-supercapacitor was developed using a direct ink-writing process. The conductive ink was made from zinc oxide nanoparticles and calcined broccoli waste, with polyvinyl alcohol/potassium hydroxide serving as the electrolyte. In this thesis, it has been shown that nanoparticles produced by green synthesis using two different additive manufacturing processes can provide environmentally friendly and sustainable results not only for biological but also thermal and electrical applications, compared to traditional methods.
Benzer Tezler
- Yeşil sentez gümüş nanopartikül katkılı nanofiber ile güçlendirilmiş polimetilmetakrilat (PMMA) rezin kompozitlerin üretilmesi ve antimikrobiyal ve mekanik aktivitelerinin değerlendirilmesi
Production of polimethylmethacrylate (PMMA) resin composites with green synthesis silver nanoparticles doped nanofiber and evaluation of their antimicrobial and mechanical activities
MERYEM ERDOĞDU
Doktora
Türkçe
2024
Diş HekimliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ RIZA TUNÇDEMİR
- Yerli baritin baryum içeren pigmentlerin üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Evolution of using of the domestic barite minerals in the production of barium containing pigments
SERAY DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriAnadolu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL ÖZEL
- Synthesis and characterization of UV-curable and ceramic slurry-loaded epoxy acrylate resin for 3D printing application
3D baskı uygulaması için UV ile kürlenebilen ve seramik bulamaç yüklü epoksi akrilat reçinenin sentezi ve karakterizasyonu
İREM ŞEYMA ÖZBALAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM GÜRSEL
DR. MERVE GÜRTEKİN SEDEN
- Katı hal reaksiyonu ile kordiyerit oluşumuna TiO2, Fe2O3 ve Cr2O3 katkılarının etkisi
The effect of TiO2, Fe2O3, Cr2O3 additives on formation of cordierite via solid state reaction
MUZAFFER ŞAMİL ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM DEMİRKESEN
- Numerical modeling of sintering in binder jetting additive manufacturing process
Bağlayıcı püskürtmeli eklemeli imalat prosesinde sinterlemenin sayısal modellemesi
MEHMET FATİH YALÇIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ