Rosin modifiyeli kitosan/polilaktik asit (CS/PLA) kompozitinin sentezlenmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of rosin-modified chitosan/polylactic acid (CS/PLA) composite
- Tez No: 981988
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ŞAHİN, PROF. DR. AHMET OKUDAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, çevresel açıdan kalıcı ve toksik bir farmasötik kirletici olan ketoprofenin sulu ortamlardan giderimi için biyobozunur ve çevre dostu bir kompozit malzeme geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, rosin modifiyeli kitosan/polilaktik asit esaslı hibrit bir yapı sentezlenmiş ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın temel motivasyonu, geleneksel su arıtma yöntemlerinin mikrokirleticiler üzerindeki yetersizliğini aşmak ve sürdürülebilir bir alternatif sunmaktır. Sentez sürecinde, kitosan önce ftalik anhidrit ile koruma altına alınmış, ardından gum rosin ile kimyasal modifikasyon yapılmış ve son aşamada PLA matrisi ile kompozit film formu elde edilmiştir. Ürünler FT IR, ¹H NMR ve SEM analizleriyle yapısal ve morfolojik olarak incelenmiştir. FT IR ve ¹H NMR sonuçları, rosin modifikasyonunun ve PLA entegrasyonunun başarılı olduğunu göstermiştir. SEM görüntüleri, R CS partiküllerinin PLA matrisi içinde homojen dağılımını ve gözenekli bir yapı oluşumunu ortaya koymuştur. Kompozitlerin KTP (Ketoprofen) giderim performansı, UV Vis spektroskopisi ile NaBH₄ varlığında indirgenme testi üzerinden değerlendirilmiştir. 60 dakikalık reaksiyon sonunda, R CS/PLA kompoziti %93.29 giderim verimi ile en yüksek performansı sergilemiş; R CS %80'in üzerinde, saf kitosan ve PHCS ise yaklaşık %49 giderim sağlamıştır. Çalışmada ayrıca CS, R-PHCS, R-CS ve R-CS/PLA kompozitlerinin katalitik indirgenme süreçleri için kinetik analizler yapılmıştır. 0. ve 1. mertebe modelleri zayıf uyum gösterirken, en yüksek korelasyon katsayıları ikinci mertebe kinetik modelinde elde edilmiştir (R²>0.95). Özellikle R-CS/PLA'nın hız sabiti (k₂ = 0.08091 1/(Abs·dk)) diğer bileşiklerden belirgin şekilde yüksek bulunmuş ve bu kompozitin hem verim hem de kinetik açıdan en etkin performansı sunduğu ortaya konmuştur. Bu sonuçlar, rosin modifikasyonu ve PLA entegrasyonunun adsorpsiyon ve katalitik aktiviteyi sinerjik olarak artırdığını göstermektedir. Çalışma, biyopolimer tabanlı hibrit malzemelerin farmasötik kirleticilerin gideriminde etkili ve çevre dostu bir alternatif sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
This study aimed to develop a biodegradable and environmentally friendly composite material for the removal of ketoprofen, a persistent and toxic pharmaceutical contaminant, from aqueous environments. Within this scope, a rosin-modified chitosan/polylactic acid-based hybrid structure was synthesized and characterized. The main motivation for the study was to overcome the inadequacy of traditional water treatment methods for micropollutants and to offer a sustainable alternative. During the synthesis process, chitosan was first protected with phthalic anhydride, then chemically modified with gum rosin, and finally, a composite film form was obtained with the PLA matrix. The products were structurally and morphologically examined using FT-IR, ¹H NMR, and SEM analyses. FT-IR and ¹H NMR results demonstrated the success of rosin modification and PLA integration. SEM images revealed the homogeneous distribution of R-CS particles within the PLA matrix and the formation of a porous structure. The KTP (ketoprofen) removal performance of the composites was evaluated via reduction testing in the presence of NaBH₄ using UV-Vis spectroscopy. After a 60-minute reaction, the R-CS/PLA composite exhibited the highest performance with a removal efficiency of 93.29%; R-CS achieved over 80%, while pure chitosan and PHCS provided approximately 49% removal. The study also included kinetic analyses of the catalytic reduction processes for CS, R-PHCS, R-CS, and R-CS/PLA composites. While the zero- and first-order models showed poor fit, the highest correlation coefficients were obtained in the second-order kinetic model (R²>0.95). In particular, the rate constant of R-CS/PLA (k₂ = 0.08091 1/(Abs·min)) was found to be significantly higher than that of other compounds, demonstrating that this composite offers the most effective performance in terms of both yield and kinetics. These results demonstrate that rosin modification and PLA integration synergistically enhance adsorption and catalytic activity. The study reveals that biopolymer-based hybrid materials offer an effective and environmentally friendly alternative for the removal of pharmaceutical contaminants.
Benzer Tezler
- Farklı modifiyeli poliüretan akrilatlar kullanılarak akıcı bulkfill kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of flowable bulk-fill composites using different modified polyurethane acrylates"
SÜMEYRE SAĞICI
- Green extraction and encapsulation of black rosehip polyphenols: İn vitro bioaccessibility, bioavailability, and biological activities
Siyah kuşburnu polifenollerinin yeşil ekstraksiyonu ve enkapsülasyonu: İn vitro biyoerişilebilirlik, biyoyararlılık, ve biyolojik aktiviteleri
KADRİYE NUR KASAPOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Yeni nesil mekanik aort kapakçığı geliştirilmesi:polimer kaplamaların mekanik dayanımve yüzey özelliklerine etkisi
Development of a next-generation mechanical aortic heart valve: Effects of polymer coatings on mechanical strength and surface properties
RABİA GÜZİDE AL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyomühendislikSakarya ÜniversitesiBiyomedikal Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERBÜLENT TÜRK
DOÇ. DR. HAMİD ASADİ
- Bor esaslı kolofan reçineli yeni bir katkı maddesi sentezlenerek asfaltın modifiye edilmesi ve karışım performansının araştırılması
Modification of asphalt by synthesising a new additive with boron-based rosin and investigation of the mixture performance
MERVE GÜLFER BOZDEMİR
Doktora
Türkçe
2023
UlaşımKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEREF ORUÇ
- Modifiyeli alkid reçinesinin molekül ağırlığının reçine ve boyanın karakterizasyonuna etkisi ve incelenmesi
The effect of modified alkyd resin molecular weight on the characterization of resin and coat and investigation
NUR BALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEREN HAKTANIR