Silan modifiyeli HNT-PCL nanokompozit malzeme sentezi ve karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: CANSU NUR YOĞURTÇU

Danışman: NURSEL DİLSİZ

Özet:

Yürütülen çalışmada biyomedikal alanda kullanımı için polikaprolakton (PCL)-halloysit (HNT) nanokompozit malzemesinin sentezi amaçlanmıştır. Çalışma iki basamakta gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada PCL ile HNT'nin arayüz etkileşimini arttırarak, homojen dağılımını sağlamak amacıyla 3-Aminopropyltriethoxysilane (APS), 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) ve 3-Aminopropyl(diethoxy)methylsilane (APDES) grupları ile HNT'nin modifiye işlemi gerçekleştirilmiştir. PCL/HNT, PCL-HNT/APS, PCL-HNT/GPTS ve PCL-HNT/APDES nanokompozit filmleri çözelti dökme yöntemi ile hazırlanmıştır. Sentezlenen nanokompozit filmlere modifiye işleminin etkisi FTIR, XRD, DSC, TGA, DSA ve AFM analizleri ile incelenmiştir. PCL-HNT nanokompozitlerinin kristalinite değeri, HNT'nin APS ve GPTS modifiyesi ile %18-38 arasında azalmıştır. Ayrıca temas açı ölçümleri ile PCL-HNT nanokompozitlerinin hidrofobik karaktere sahip olduğu görülmüştür. XRD analizi sonucunda, APDES modifiyesinde 2θ=10-12° aralığındaki geniş pikin varlığı tabakalaşmış ve yapraklanmış yapının bir arada olduğunu göstermiştir. Bu nedenle HNT/APDES modifiyesi ile PCL matrisinde homojen dağılım sağlanamamış ve mikrokompozit oluşumu meydana gelmiştir. Çalışmanın ikinci aşaması ise elektro eğirme yöntemi ile nanolif eldesi üzerine yürütülmüştür. Çalışmada elektro eğirme yöntemi, diğer yöntemlere göre liflerde yüksek yüzey alanı/hacim oranı, nano boyutta gözeneklilik ve seri üretim imkânı sağladığı için tercih edilmiştir. Elektro eğirme çalışmalarında çözelti ve işlem parametrelerinin lif üzerine etkisi incelenmiştir. %12(wt/v) PCL çözeltisinde %0,5 ve %1(wt/v) HNT ilavesi ile kararlı yapıda nano çaplı lif eldesi 1,5 ml/h, 27 cm ve 25 kV çalışma parametrelerinde sağlanmıştır. Nanolif numuneleri ile yürütülen biyolojik analizlerde, PCL-HNT liflerinde HNT derişimi ile su absorplama ve hidrolitik bozunma karakterlerinin kontrol edilebildiği görülmüştür. Çalışma sonucunda sentezlenen PCL-HNT nanokompozit malzemesinin doku iskelesi, ilaç salım sistemleri, yara örtüleri, ameliyat dikiş ipliği gibi biyomedikal uygulamalarda kullanım avantajı sağlayacağı sonucuna varılmıştır.