Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Shakofah KOSHKI
Danışman: Sennur Deniz
Özet:
Hammaddelerin yenilenebilir kaynaklardan temin edilmesine verilen önemin artması ve plastiklerin çevresel etkilerini azaltma çabası, biyolojik olarak parçalanabilen ambalaj malzemelerinin geliştirilmesine yönelik talebin artmasına yol açmıştır. Geri dönüştürülebilir, toksik olmayan ve doğal kaynaklardan elde edilen bu malzemeler geleneksel ambalaj malzemelerine sürdürülebilir bir alternatif sunmuştur. Nanoteknoloji alanındaki yenilikler, biyopolimer esaslı kompozitlerin ve nanokompozitlerin geliştirilmesine olanak tanıyarak, plastik filmlerin kalitesini ve bozunabilirliğini önemli ölçüde artırmıştır.
Bu tez çalışmasının ilk bölümünde, bitkisel kaynaklardan elde edilen katkı maddeleri kullanılarak farklı oranlarda Nişasta/Kitosan esaslı biyobozunur biyokompozit filmler elde edilmiştir. Öncelikle nişasta kaynağı olarak seçilen buğday nişastasının gliserol ile termoplastikleştirme işlemi yapılmıştır. Mekanik dayanımı ve antibakteriyel özellik kazandırmak amacıyla kitosan eklenerek farklı oranlarda termoplastik Nişasta/Kitosan biyokompozit filmleri çözelti-döküm yöntemi ile hazırlanmıştır. Nişasta/Kitosan filmlerine, antioksidan ve antibakteriyel bileşenler içeren aloe Vera jeli (AV) ve ayva çekirdeği jeli (QSM) eklenerek elde edilen filmlerin mekanik özellikleri ve antibakteriyel aktiviteleri incelenmiştir. FT-IR spektroskopisi ile biyokompozit filmlerin kimyasal yapısı ve moleküler düzeni araştırılmıştır. Hazırlanan biyokompozit filmlerin S. Aureus bakterisine karşı antimikrobiyal aktivitesi belirlenmiştir. Antibakteriyel aktivite gösterdiği belirlenen Aloe Vera jeli ve ayva çekirdeği jeli içeren Nişasta/Kitosan esaslı biyokompozit filmler gıda, kozmetik, medikal ve ilaç uygulamalarında umut verici bir alternatif olabilecektir.
Çalışmanın ikinci bölümünde, bakır esaslı metal organik kafes (Cu-MOF) nanokristalleri ve grafen oksit ile Cu-MOF@GO hibrit nanokristalleri sentezlenmiştir. Elde edilen nanokristaller PBAT/PLA/PCL, PHA/PBS ve PHA/PHBV biyobozunur polimer karışımlarına farklı oranlarda klenerek biyonanokompozit filmler elde edilmiştir. Farklı biyobozunur polimer matrislerine Cu-MOF ve Cu-MOF@GO nanokristalleri eklenerek hazırlanan biyonanokompozit filmlerin mekanik, optik, bariyer ve antibakteriyel özellikleri incelenerek MOF’ların etkisi ve ambalaj uygulamalarına yönelik kullanımları araştırılmıştır. Mekanik, su buharı geçirgenlik hızı (WVTR), oksijen geçirgenlik hızı (OTR) ve antimikrobiyal aktivite testlerinden elde edilen bulgular değerlendirilerek Cu-MOF içeren filmlerin mekanik mukavemet, bariyer özellikleri ve mikrobiyal etkiye karşı direnç konularında iyileşmeler elde edilmiştir.