Selüloz esaslı nanokompozitlerin 2. tip fotopolimerizasyon yöntemiyle hazırlanması
Preperation of cellulose based nanocomposites by type ii photopolymerization
- Tez No: 1007786
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN, DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA BEKİN AÇAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yalova Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nanokompozit malzemeler, polimer matris içerisine nano boyutta organik, inorganik veya doğal yapılı ikinci bir fazın homojen şekilde dağıtılmasıyla elde edilen gelişmiş kompozit sistemleridir. Son yıllarda nano ölçekli katkıların polimer yapıları üzerinde oluşturduğu belirgin mekanik, termal ve fonksiyonel iyileştirmeler, bu malzemeleri hem akademik hem de endüstriyel araştırmaların odağı hâline getirmiştir. Selüloz türevleri, kil, grafen ve silika gibi nanoyapılar; yüksek yüzey alanları, özgün morfolojik yapıları ve polimer matrislerle güçlü ara yüz etkileşimleri sayesinde etkili nanotakviye adayları olarak öne çıkmaktadır. Geleneksel kompozit üretim yöntemleri çoğunlukla çözücü bazlı karıştırma veya eriyik karışımı gibi süreçlere dayanmakta olup, bu yöntemler sırasında polimerin ısıl bozunmaya uğraması veya uçucu organik bileşik oluşumunun artması gibi dezavantajlar ortaya çıkmaktadır. Buna karşın fotopolimerizasyon teknolojisi, ışıkla başlatılan zincir reaksiyonları üzerinden çözücü gereksinimi olmaksızın polimer üretimi yapılabilmesine olanak tanımaktadır. Düşük enerji tüketimi, hızlı kürlenme, oda sıcaklığında işlem yapılabilmesi, çevresel etkilerin minimize edilmesi ve zaman kontrolünün yüksek olması gibi avantajları sayesinde fotopolimerizasyon, modern polimer üretim yöntemleri arasında önemli bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Bu bağlamda nanoselüloz, yüksek özgül mukavemeti, düşük yoğunluğu, geniş yüzey alanı ve yenilenebilirliği sayesinde sürdürülebilir nanokompozit tasarımında dikkat çeken bir nanotakviye malzemesidir. Selüloz fibrillerinin nano boyuta indirgenmesiyle elde edilen nanoselüloz, yüksek en-boy oranı, kristalin yapısı ve mekanik dayanımı sayesinde polimer matrislerin mekanik, termal ve bariyer özelliklerinde önemli iyileşmeler sağlar. Yüzeylerinde doğal olarak bulunan hidroksil grupları, bu malzemeye kimyasal işlenebilirlik ve fonksiyonlandırma açısından esneklik kazandırarak, özellikle fotopolimerizasyon tabanlı kompozit sistemlerde polimer ağına etkin şekilde entegre edilmesini mümkün kılmaktadır. Bununla birlikte, mikro boyuttaki selüloz yapıları da uygun yüzey modifikasyonları ile fonksiyonel hâle getirildiğinde, fotopolimerizasyon süreçlerinde yalnızca pasif bir dolgu olarak değil, matris–takviye arayüzünde etkin rol oynayan bir bileşen olarak değerlendirilebilmektedir. Bu yönüyle hem mikro hem de nano ölçekli selüloz türevleri, çevre dostu, hafif ve yüksek performanslı kompozit üretimi için birbirini tamamlayıcı ve sürdürülebilir takviye alternatifleri sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Nanocomposite materials are advanced composite systems obtained by homogeneously dispersing a nanoscale organic, inorganic, or naturally occurring second phase within a polymer matrix. In recent years, the distinct mechanical, thermal, and functional properties created by nanomodifications on polymer structures have become the focus of both academic and industrial research. Nanostructures such as cellulose cells, clay, graphene, and silica are effective nano-reinforcement candidates due to their high surface area, unique morphology, and strong interfacial properties with polymer matrices, providing advanced protection. Photopolymerization technology, on the other hand, enables the production of polymers without solvents via photoactivated chain reactions. Photopolymerization stands out as a significant alternative among modern polymer production methods thanks to its low energy consumption, rapid curing, in-chamber process growth, minimized density effects, and high cleaning time control. In this context, nanocellulose stands out as a nano-reinforcement material in sustainable nanocomposite design due to its high specific strength, low density, large surface area, and renewability. Obtained by reducing cellulose fibrils to nanoscale, nanocellulose provides significant improvements in the mechanical, thermal, and barrier properties of polymer matrices thanks to its high aspect ratio, crystalline structure, and mechanical strength. The naturally occurring hydroxyl groups on its surface give this material flexibility in terms of chemical processability and functionalization, enabling its effective integration into the polymer network, especially in photopolymerization-based composite systems. However, micro-sized cellulose structures, when functionalized with appropriate surface modifications, can be evaluated not only as a passive filler in photopolymerization processes but also as a component playing an active role at the matrix-reinforcement interface. In this respect, both micro and nano-scale cellulose derivatives offer complementary and sustainable reinforcement alternatives for the production of environmentally friendly, lightweight, and high-performance composites.
Benzer Tezler
- Azobenzen esaslı sıvı kristallerin ve kiral nanokompozitlerinin sentezi, karakterizasyonu, mesomorfik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization, investigation of mesomorphic properties of azobenzene based liquid crystals and their chiral nanocomposites
BARIŞ SEZGİN
Doktora
Türkçe
2023
KimyaSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHİR TİLKİ
PROF. DR. HALE OCAK
- Processing of polylactide nanofibrous and film structures: Effects of polymer blending and bio-additives on structure-property relationships
Polilaktit nanolif ve film yapılarının işlenmesi: Polimer karışımı ve biyo-katkıların yapı-özellik ilişkileri üzerine etkisi
HANDAN PALAK
Doktora
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURÇAK KARAGÜZEL KAYAOĞLU
- Development of ensete fiber based composites and their characterization
Ensete lifi bazlı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
TOLERA ADERIE NEGAWO
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Grafen esaslı yeşil nanokompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve çeşitli uygulamalarda kullanılması
Preparation and characterization of graphene-based green nanocomposites and their utilization in various applications
ESRA KILIÇ
- Surface chemically modified cellulose nanocrystal (CNC) structures and the development of their PBAT-based nanocomposites
Yüzeyi kimyasal olarak modifiye edilmiş selüloz nanokristal CNC yapılar ve onların PBAT esaslı nanokompozitlerinin geliştirilmesi
EDA JAN YILMAZ ARIKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
DOÇ. DR. YONCA ALKAN GÖKSU