Development of novel poly(viny alcohol)/graphene nanocomposites
Poli(vinil alkol)/grafen nanokompozitlerin geliştirilmesi
- Tez No: 490293
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HİLAL TÜRKOĞLU ŞAŞMAZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektroeğirme yöntemi, Nanokompozitler, Polivinil alkol, Electrospinning method, Nanocomposites, Polyvinyl alcohol
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atılım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çalışmanın amacı, polivinil alkol (PVA) ve grafenin formlarından indirgenmiş grafen oksit (rGO) ve kimyasal buharla biriktirilmiş (CVD) tek tabaka grafenin elektroeğirilmesiyle olası uygulamalarda (paketleme, elektriksel, termal ve doku mühendisliği) kullanılmak üzere yeni nanokompozitlerin elde edilmesidir. Bu amaç doğrultusunda iki farklı yöntem kullanılmıştır. Bunlardan ilki satın alınan PVA ve farklı yüzdelerdeki (ağırlıkça % 0.5 ve 1) rGO karışımının elektroeğirilmesiyken, diğeri PVA'nın CVD tek tabaka grafene elektroeğirilmesidir. Elde edilen nanokompozitlerin UV ışını ile çapraz bağlanmasının ardından, her iki tip malzemenin karakterizasyon özelliklerinin belirlenmesi; kalınlık, iletkenlik ve yüzey temas açısı (CA) ölçümleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), termogravimetrik (TGA) ve su, mekanik ve degredasyon (bozunma) testleri ve PBS şişme ve büzüşme davranış tayinleri ile yapılmıştır. Bunun yanı sıra rGO/PVA nanokompozitlerinin kimyasal kompozisyonları Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrofotometre (FTIR), kristal yapıdaki değişim X-ışını Kırınım (XRD) ile incelenmiş ek olarak su buharı geçirgenlik analizleri (WVTR) yapılmış; PVA elektroğrilmiş CVD tek tabaka grafen nanokompozitleri için ayrıca optik mikroskop ve Raman analizleri yapılmıştır. Bu analizler sonucunda, en yüksek fiber çapı ~340 nm ile elektroeğirilmiş %0.5 rGO+PVA nanokompozitleri için ölçülürken, en yüksek elektrik iletkenlik değeri elektroeğirilmiş % 1.0 rGO+PVA nanokompozitleri için ~11 μS.cm-1 olarak bulunmuştur. Bu analizlere ek olarak, hazırlanan nanokompozitlerin hücre-materyal etkileşimleri MG-63 hücre hattı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tüm bu analizlerin sonucunda % 1.0 rGO+PVA tipi nanokompozitin olası uygulamalarda (paketleme, elektriksel, termal ve doku mühendisliği) kullanmak üzere oldukça uygun ve yararlı bir malzeme olduğu anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to develop nanocomposites by electrospinning with poly (vinyl alcohol) (PVA) and the forms of graphene, reduced graphene oxide (rGO) and Chemical Vapor Deposited (CVD)-grown monolayer graphene, in order to use them in possible applications such as packaging, electrical, thermal and tissue engineering. For this purpose, 2 major different approaches were utilized. First approach was electrospinning of PVA and rGO blend with different rGO contents (0.5 and 1 wt %), while the second approach was electrospinning of PVA solution onto a CVD-grown monolayer graphene. After crosslinking of the nanocomposites, the common characterizations were done by thickness and contact angle (CA) measurements; scanning electron microscopy (SEM), mechanical property and thermogravimetric (TGA) analyses; PBS absorption and shrinkage tests, in vitro degradation and electrical conductivity measurements. Besides, chemical examinations were done via Fourier Transmission Infrared Spectroscopy (FTIR) analyses, crystallinity observations were done with X-ray Diffraction (XRD) and water vapor transmission rate (WVTR) analyses for PVA/rGO nanocomposites while optical microscopy and Raman analyses were performed for PVA electrospun CVD-grown monolayer graphene nanocomposites. The highest fiber diameter belonged to electrospun PVA+0.5 wt% rGO (~388 nm) nanocomposites whereas the lowest fiber diameter was measured for the electrospun PVA mats (~340 nm). On the other hand, the highest electrical conductivity was recorded as ~11 μS.cm-1 for electrospun PVA+1.0 wt% rGO. Additionally cell-material interactions were observed with MG-63 osteosarcoma cell-line. At the end, it was suggested that electrospun PVA+1.0 wt% rGO nanocomposites were highly suitable candidates to be used in possible applications.
Benzer Tezler
- Development and functionalization of novel polymeric materials from poly(oxazoline)s for potential bioapplications
Potansiyel biyouygulamalar için poli(oksazolin)lerden yeni polimerik materyallerin geliştirilmesi ve fonksiyonlandırılması
UMUT UĞUR ÖZKÖSE
Doktora
İngilizce
2020
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DR. ÖZGÜR YILMAZ
- Development of novel polymer electrolytes for electrical double layer supercapacitors
Elektriksel çift katmanlı süperkapasitörler için özgün polimer elektrolitlerin geliştirilmesi
BANU KARAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul ÜniversitesiBiyo ve Nano Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLVEN MUTLU
- Development of novel superparamagnetic iron oxide based theranostic nanoparticles
Demir oksit bazlı özgün teranostik nanoparçacıkların geliştirilmesi
ÖZLEM ÜNAL
Doktora
İngilizce
2017
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAVVA YAĞCI ACAR
- Development of a new ethanol biosensor based on polyfluorene-g- poly(ethyleneglycol) and multiwalled carbon nanotubes
Polifluorene-g-poli(etilenglikol) ve çok duvarlı karbon nanotüp yapısına dayalı yeni etanol biyosensensör geliştirilmesi
SIDDIKA AYBÜKE DENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizikokimya Ana Bilim Dalı
PROF. LEVENT KAMİL TOPPARE
DOÇ. DR. SANİYE SÖYLEMEZ
- Development of novel controlled release formulations of anti-TNF for rheumatoid arthritis and modeling of release behaviors
Romatoid artirit tedavisine yönelik anti-TNF için yenilikçi kontrollü salım formülasyonlarının geliştirilmesi ve salım davranışlarının modellenmesi
ÖZGE ERDEMLİ
Doktora
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER
DOÇ. DR. DİLEK KESKİN