Antibakteriyel emaye kaplama malzemesi üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of antibacterial enamel coating material
- Tez No: 989980
- Danışmanlar: PROF. DR. MUALLA ÖNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, gümüş nitrat (AgNO₃) ve çinko oksit (ZnO) katkılı antibakteriyel özellikte emaye kaplama malzemelerinin üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen kaplama sistemleri, hijyen gerektiren alanlarda kullanılan metal yüzeylerin mikrobiyal kontaminasyona karşı korunması amacıyla tasarlanmıştır. Antibakteriyel özellik kazandırılan bu kaplamalar, temas yoluyla bulaşma riskinin yüksek olduğu yüzeylerde bakteri üremesini engelleyerek daha sağlıklı ortamlar oluşturmayı hedeflemektedir. Çalışma kapsamında, farklı oranlarda AgNO₃ ve ZnO içeren beş farklı kaplama kompozisyonu hazırlanmıştır. Numunelerden biri referans (kontrol) numunesi olup antibakteriyel katkı içermemektedir. Diğer numuneler (DNM1–DNM5), %0–%2 aralığında değişen oranlarda AgNO₃ ve ZnO içermektedir. Bu tasarım ile antibakteriyel ajanların tek başına ve birlikte kullanımlarının kaplama özellikleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi ve optimum katkı oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Gümüş ve çinko bileşenlerinin sinerjik antibakteriyel etkisinden yararlanılarak kaplama etkinliğinin artırılması hedeflenmiştir. Kaplama karışımları, emaye friti ile birlikte bilyalı değirmende öğütülerek homojen hale getirilmiş, ön işlem uygulanmış düşük karbonlu metal substratlar üzerine elektrostatik püskürtme yöntemiyle kaplanmıştır. Kaplamalar, 830–850 °C sıcaklık aralığında fırınlanarak elde edilmiştir. Üretilen kaplamaların yapısal, morfolojik ve elementel özellikleri SEM ve EDS analizleri ile incelenmiştir. EDS sonuçlarında tüm numunelerde Si, O, Na, Al, K, Ca, Ti ve Fe elementleri tespit edilmiştir. Ag ve Zn içeren numunelerde ilgili piklerin gözlenmesi, katkı maddelerinin emaye matrisine başarıyla entegre edildiğini göstermiştir. Hücre kültürü çalışmaları ve MTT testi sonucunda tüm kaplamaların L929 fibroblast hücreleri üzerinde %70'in üzerinde hücre canlılığı sergileyerek biyouyumlu olduğu belirlenmiştir. Disk difüzyon testlerinde ise tüm numuneler E. coli ve S. aureus bakterilerine karşı antibakteriyel etkinlik göstermiştir. Sonuç olarak, AgNO₃ ve ZnO katkılı antibakteriyel emaye kaplamalar başarıyla üretilmiş, biyouyumlu ve antimikrobiyal özellikler sergilediği ortaya konmuştur. Bu kaplamalar, hastaneler, gıda tesisleri ve kamuya açık alanlarda hijyen odaklı uygulamalar için önemli bir potansiyele sahiptir.
Özet (Çeviri)
In this study, enamel coating materials with antibacterial properties containing silver nitrate (AgNO₃) and zinc oxide (ZnO) were successfully produced and characterized. The developed coating systems were designed to protect metal surfaces used in hygiene-critical environments against microbial contamination. These antibacterial coatings aim to prevent bacterial growth on surfaces with a high risk of contact-based transmission, thereby contributing to the formation of healthier environments. Within the scope of the study, five different coating compositions containing varying ratios of AgNO₃ and ZnO were prepared. One of the samples was used as a reference (control) sample without any antibacterial additives. The remaining samples (DNM1–DNM5) contained AgNO₃ and ZnO in proportions ranging from 0% to 2%. This experimental design allowed the investigation of the effects of antibacterial agents used individually and in combination on coating properties, as well as the determination of optimum additive ratios. The antibacterial effectiveness of the enamel coatings was enhanced by utilizing the synergistic effects of silver and zinc components. The coating mixtures were prepared by ball milling with enamel frit to achieve a homogeneous distribution. The resulting mixtures were applied onto pre-treated low-carbon metal substrates using the electrostatic spraying method. Enamel coatings were formed by firing the coated substrates at temperatures between 830 °C and 850 °C. Comprehensive characterization studies were conducted to evaluate the structural, morphological, and elemental properties of the produced coatings. Surface and cross-sectional morphologies were examined using Scanning Electron Microscopy (SEM), while the presence and distribution of elements within the coatings were analyzed by Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). EDS results revealed the presence of characteristic glass matrix elements, including Si, O, Na, Al, K, Ca, Ti, and Fe, in all samples. The observation of distinct Ag and Zn peaks in the corresponding samples confirmed the successful incorporation of antibacterial agents into the enamel matrix. Cell culture studies and MTT cytotoxicity tests demonstrated that all coatings exhibited cell viability above 70% on L929 fibroblast cells, indicating adequate biocompatibility. Furthermore, disk diffusion tests showed that all materials possessed antibacterial activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. In conclusion, antibacterial enamel coatings containing AgNO₃ and ZnO were successfully produced and characterized, exhibiting both biocompatible and antimicrobial properties. These coatings offer significant potential for applications in hospitals, food processing facilities, and public areas where hygiene is of critical importance.
Benzer Tezler
- Antibakteriyel oksit tozlarının emaye uygulamaları
Application of antibacterial oxide powders on enamel
ASLAN GENÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Seramik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN DOĞAN
- Controlling bacterial biofilms by applying extremely low frequency electromagnetic fields (ELF-EMFS)
Çok düşük frekanslı elektromanyetik alan (CDF-EMA) uygulanarak bakteriyel biyofilmlerin kontrolü
HASAN KAHRAMAN
Doktora
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. MELEK TÜTER
DR. ÖĞR. ÜYESİ TURHAN KARAGÜLER
- Kefir'in antibakteriyel, antifungal ve antitumoral etkisi
Başlık çevirisi yok
ERSİN YEMNİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
MikrobiyolojiMarmara ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADİLE ÇEVİKBAŞ
- Normal ağız florasının incelenmesi ve bazı antibakteriyel ajanların flora üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
DENİZ MERGEN
- Antibakteriyel içerikleri farklı iki diş macununun, ağız içi retansiyon bölgelerinin giderilmesi öncesi ve sonrasında tükürükdeki mutans streptokoklar ve laktobasillerin düzeyleri üzerine etkileri
The Effects of two different antibacterial dentifrices on the salivary levels of mutans streptococci and lactobacilli, before and after the elimination of retantive sites
Ç. TÜRKSEL DÜLGERGİL
Doktora
Türkçe
1997
Diş HekimliğiHacettepe ÜniversitesiDiş Hastalıkları ve Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAADET GÖKALP