Biyonanokompozitin özelliklerine hidroksiapatitin etkisinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SELEN ATEŞ
Danışman: Mualla Öner
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kolay ulaşılabilir olduğu için yaygın kullanım alanına sahip olan plastik malzemeler petrol kökenli sentetik polimerlerden üretilmektedir. Sentetik polimerler petrol bazlı olması nedeniyle doğada bozunmaları uzun yıllar sürmekte ve bu durum ciddi çevre kirliliğine neden olmaktadır. Artan çevre kirliliğini önlemek ve gelecek nesillere daha sürdürülebilir bir dünya bırakabilmek için yeşil polimerlere olan ilgi artmaktadır ve bilimsel çalışmaların odak noktası biyopolimerlere doğru yönelmektedir. Poli(hidroksialkanoat) (PHA) polimerleri sahip oldukları biyobozunur özelliklerinden dolayı tercih edilen polimer sınıfında yer almaktadır. Petrol bazlı polimerler kolay ulaşılabilir, düşük maliyetli ve yüksek performansa sahiptir. Biyobozunur polimerlerin petrol kökenli polimerlerle rekabet edebilmesi için biyopolimerlerin özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Biyopolimerlerin özelliklerini iyileştirmek için genellikle nano dolgu malzemeleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada biyouyumlu ve biyobozunur özelliklere sahip nanokompozitler üretilmesi hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda biyopolimer olarak Poli(3–hidroksibütirat–ko–3–hidroksivalerat) (PHBV) polimeri tercih edilmiştir.Biyouyumlu ve biyobozunur PHBV polimerinin mekanik ve termal özelliklerini iyileştirmek için nano dolgu malzemesi olarak biyouyumlu ve biyoaktif özelliklere sahip hidroksiapatit (HAP) kristalleri kullanılmıştır. Nanokompozit üretirken nano dolgu maddesi olarak kullanılan HAP kristalleri YTÜ – Kimya Mühendisliği Laboratuvarı'nda sentezlenmiştir. Sentezlenen HAP kristallerinin polimer matriste daha homojen bir dağılım sağlaması ve topaklanmayı önlemek amacıyla silan bağlayıcı ajan kullanılarak yüzey modifikasyonu yapılmıştır. Farklı miktarlarda HAP kristalleri ve silan yüzey modifikasyonu yapılan sHAP kristallerinin ilave edilmesiyle nanokompozitleri üretilmiştir. Nanokompozit numunelerin üretimi için eriyik harmanlama (ekstrüzyon prosesi) yöntemini kullanılmıştır. Nanokompozit numunelerin karakterizasyonu için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X–Işını Difraksiyon Spektroskopisi (XRD), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT–IR), Termogravimetrik Analiz (TGA), Diferansiyel Termal Analiz (DTA) ve Dinamik Mekanik Analiz (DMA) yapılmıştır. Nanokompozit üretirken nano dolgu malzemesi kullanımının PHBV polimerinin özelliklerini iyileştirdiği gözlenmiştir. Nano dolgu malzemesinin yüzeyinde silan bağlayıcı ajan kullanarak yüzey modifikasyonu yapılmasının daha iyi sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Üretilen nanokompozit numunelerin tıp, biyomedikal uygulamalar ve ambalaj uygulamaları gibi potansiyel uygulama alanlarında kullanımı önerilmektedir.