Fabrication and characterization of sharkskin mimicked chitosan-graphene oxide nanocomposite membranes
Köpekbalığı derisi taklit eden kitosan/grafen oksit nanokompozit membranların üretim ve karakterizasyonu
- Tez No: 438052
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BORA GARİPCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
In the presented thesis, fabrication and characterization of sharkskin mimicked polymeric membranes were investigated with the aim of achieving membranes with enhanced biological, physicochemical and mechanical properties namely biodegradability using Chitosan as the main polymer and Graphene Oxide(GO) as the additive. Sharkskin micro-patterns are known to have antibacterial e ects therefore possibil- ity of replicating its surface topography with chitosan, was hypothesized and proved to be achievable. In order to replicate sharkskin surface structure, soft lithogra- phy method was chosen by using Polydimethylsiloxane (PDMS). Chitosan solution was prepared by dissolving puri ed pristine Chitosan in dilute acetic acid solution (2%v/v). For Chitosan/GO nanocomposites membranes, solutions of chitosan con- taining various amounts of GO (0.1%w/w, 0.2%w/w and 0.3%w/w) were prapared using solvent-casting method, Chitosan/GO solutions were cast upon sharkskin negative PDMS molds. Mechanical characterizations including Elongation at Break and Tensile Strength were done using Chitosan based plain membranes. Scanning Elec- tron Microscopy(SEM) was conducted as morphological characterization along with Raman Spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Water Contact Angle and Swelling Ratio as chemical characterizations. According to the results, the hypothesis of possibility of mimicking the surface micro-pattern of sharkskin using biodegradable natural polymer was veri ed. Additionally, preparation of sharkskin mimicked chitosan/GO nanocomposite membranes proved to be possible with acceptable quality of replication. Furthermore, adding GO to chitosan, resulted in considerable improvements of chemical and mechanical properties of polymer.
Özet (Çeviri)
Bu tezde,temel polimer kitosan ve katk maddesi grafen oksit(GO) olan köpekbalığı derisi taklit edilmiş polimerik membranların üretimleri ve karakterizasyonlar gerçekleştirilerek biyobozunurluk, biyouyumluluk ve arttırılmış esneklik gibi biyolojik, kimyasal ve mekanik özellikleri geliştirilmiş membranların elde edilmesi amaçlanmıştır. Antibakteriyel özellik gösterdiği bilinen köpekbalığı derisi mikro desen yüzeyinin, yine ayn özelliğe sahip olan kitosan ile taklit edilebileceği hipotezi öne sürülmüş ve doğrulanmıştır. Köpekbalığı yüzey yapısın taklit edebilmek için yumuşak litografi yöntemi seçilmiştir. Polidimetilsiloksan(PDMS), negatif kalıpların üretimi için kullanılmıştır. Devamında, saflaştırılmış kitosan seyreltik asetik asit (% 2 v/v) solüsyonu ile çözünerek kitosan çözeltisi hazırlanmıştır. Kitosan/GO nanokompozitleri hazırlamak için farklı miktarlarda GO(%0.1 w/w, %0.2 w/w, %0.3 w/w) içeren kitosan çözeltileleri, grafen oksitin ultra-homojenize edilmesinden sonra kitosan solüsyonuna eklenmesiyle elde edilmiştir. Bu kitosan/GO çözeltileri köpekbalığı derisi negatif kalıplar üzerine dökülmüştür. Kopma uzaması ve çekme dayan m n içeren mekanik karakterizasyonlar düz kitosan membranlar ile gerçekle3tirilmi3tir. Taramal elektron mikroskobu (SEM) morfolojik karakterizasyon için kullanılırken, Raman Spektroskopisi, X-Ray Fotoelektron Spek- troskopisi(XPS), Su temas açısı ve şişme testi ile kimyasal karakterizasyon düz ve köpekbalığı taklidi olan membranlarda gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, biyobozunur doğal polimer kullanılarak köpekbalığı derisinin mikro desenlerinin taklit edilebileceği hipotezin doğrulanmıştır. Ek olarak, köpek balığı derisini taklit eden kitosan/GO nanokompozit membranların uygun taklit kalitesine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, kitosana GO eklenmesi polimerin kimyasal ve mekanik özelliklerinde kayda değer iyileşmeler sağlamıştır.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of high speed resonant cavity enhanced schottky photodiodes
Resonant boşluk destekli yüksek hızlı schottky fotodedektörlerinin yapımı ve karakterizasyonu
M.SAİFUL İSLAM
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiY.DOÇ.DR. EKMEL ÖZBAY
- Fabrication and characterization of high-speed, hig quantum efficiency, resonant cavity enhanced schottky photodidoes
Rezonant kavite ile güçlendirilmiş yüksek, hızlı ve yüksek verimli schottky fotodiyot üretimi ve karakterizasyonu
ERHAN POLATKAN ATA
Doktora
İngilizce
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKMEL ÖZBAY
- Fabrication and characterization of semiconductor double quantum well diode lasers
Çift kuvantum kuyulu yarıiletken lazerlerinin yapımı ve incelenmesi
BÜLENT EROL SAĞOL
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- Fabrication and characterization of amorphans silikon microcavities
Amorf silikon mikroçınlaçlarının üretimi ve karakterizasyonu
SELİM TANRISEVEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- Fabrication and characterization of GaInP/InGuAs/GuAs modulation doped field effect transistors
GaInP/InGuits/GuAs modüle katkılı alan etkili transistörlerin fabrikasyonu ve karakterizasyonu
TOLGA YALÇIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENGİZ BEŞİKÇİ