Biyo-esaslı ve Çevre Duyarlı Aşı Hidrojellerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Uranil İyonları ile Etkileşimleri
Preparation and characterization of bio-based and environmentally sensitive graft hydrogels and their interactions with uranyl ions
- Tez No: 998174
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YASEMİN IŞIKVER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Polimerler çok sayıda monomerin kovalent bağlarla birbirine bağlanması sonucu elde edilen uzun zincirli makromoleküllerdir. Polimerlerdeki fonksiyonel grupların uygun kimyasal düzenlenmeleri ile farklı özelliklere ve kullanım alanlarına sahip polimerler elde edilebilmektedir. Polimerler, zincir yapılarına göre doğrusal, dallanmış ya da çapraz bağlı ağ yapıda olabilmektedir. Çapraz bağlı polimerler, üç boyutta ağ yapılı oldukları ve güçlü kovalent bağlarla birbirlerine bağlandıkları için hiçbir çözücüde çözünmezler. Ancak uygun çözücüde bekletildiklerinde şişebilirler. Böyle şişebilen polimerik yapılar jel, suda ve kütlesinin en az %20' si kadar su tutabilen jeller ise hidrojel olarak adlandırılır. Hacim değiştikçe dış uyaranlara tersine yanıt veren hidrojellere akıllı veya duyarlı jeller adı verilir. Bir polimerin su tutabilme özelliği makromoleküler yapısı yanında sıcaklık, pH, iyonik şiddet, elektriksel ve manyetik alan gibi çevre koşullarına da bağlıdır. Hidrojeller hidrofiliklik, yenilenebilir hammadde, düşük toksisite, iyi biyouyumluluk ve düşük maliyet gibi benzersiz özellikler sergilerler. Bu nedenle biyoteknoloji, tıp, proteinlerin ayrılması/saflaştırılması, ilaç dağıtım sistemlerinin geliştirilmesi, moleküler baskılanmış katalitik sistemlerin geliştirilmesi ve atık suyun saflaştırılması gibi birçok alanda büyük ilgi görmektedir. Özellikle adsorpsiyon için kullanılan hidrojellerin yüksek adsorpsiyon kapasitesine ve hızlı adsorpsiyon kinetiğine sahip olması gerekir. Ekonomik değeri olan ancak başta endüstriyel olmak üzere çeşitli nedenlerle sulara karışmış kimyasalların adsorpsiyon işlemleri ile geri kazanımı hem çevre kirliliği sorununu çözmekte hem de ekonomiye katkı sağlamaktadır. Polisakkaritler gibi biyo esaslı adsorban hidrojeller, çevre dostu doğaları ve maliyetleri nedeniyle çevresel uygulamalarda çeşitli zararlı kirleticilerin su sisteminden uzaklaştırılmasına yardımcı olur. Karagenan kırmızı makroalglerden elde edilen kompleks bir polisakkarit olup suda çözünürlük, toksik olmama, biyolojik olarak parçalanabilirlik ve biyolojik uyumluluk gibi özellikleri, onu adsorbanların sentezi için değerli bir hammadde haline getirmektedir. Literatürde karagenanların katyonlarla etkileşimleri üzerine çalışmalar olmasına rağmen uranil iyon bağlanmasına ilişkin yayın bulunmamaktadır. Bu nedenle karagenanın uranil iyonları ile etkileşiminin araştırılması önemlidir. Uranyum (U), aktinit ailesinin en önemli üyelerinden biridir. Kimyasal toksisitesi nedeniyle içme suyundaki yüksek düzeydeki uranyum sağlık açısından risk oluşturmaktadır. Uranyumun insanlara zararlı olduğu, ciltte eritem, katarakt, kanser ve genital sistemde hasara neden olduğu bilinmektedir. Bu element çevrede potansiyel olarak zararlı bir kirletici maddedir, bu kimyasal toksisitesi nedeniyle ortamdaki uranyum içeren uranil tuzlarının derişimlerinin incelemesi önemlidir. Bu çalışmada, iota-karagenana çevre duyarlı N-izopropil akrilamid ve karboksilik asit (akrilik, maleik, mesakonik, akonitik asit gibi) monomerlerinden uygun olanlarının aşılanması ile yeni bir biyo esalı ve çevre duyarlı aşı hidrojellerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve uranil iyonlarıyla etkileşiminin incelenmesi amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Polymers are long-chain macromolecules formed by the covalent bonding of numerous monomers. By chemically modifying the functional groups in polymers, it is possible to obtain polymers with different properties and applications. Polymers can have linear, branched, or cross-linked network structures based on their chain configurations. Cross-linked polymers, being three-dimensionally networked with strong covalent bonds, are insoluble in any solvent. However, when soaked in an appropriate solvent, they can swell. Polymer structures that swell in this manner are called gels, and gels that can retain at least 20% of their mass in water are referred to as hydrogels. Hydrogels that respond in the opposite direction to external stimuli as their volume changes are known as smart or responsive gels.The water absorption capability of a polymer is not only dependent on its macromolecular structure but also on environmental conditions such as temperature, pH, ionic strength, electrical and magnetic fields. Hydrogels exhibit unique properties like hydrophilicity, renewable raw materials, low toxicity, good biocompatibility, and low cost. Consequently, they attract significant interest in various fields such as biotechnology, medicine, development of drug delivery systems, separation/purification of proteins, development of molecularly imprinted catalytic systems, and wastewater purification.Especially, hydrogels used for adsorption should possess high adsorption capacity and rapid adsorption kinetics. The recovery of economically valuable chemicals that have been released into waters for various reasons, primarily industrial, through adsorption processes addresses both environmental pollution issues and contributes to the economy.Bio-based adsorbents like polysaccharide hydrogels, such as carrageenan, assist in removing various harmful pollutants from water systems due to their environmentally friendly nature and cost-effectiveness. Carrageenan, a complex polysaccharide derived from red macroalgae, possesses characteristics such as water solubility, non-toxicity, biodegradability, and biological compatibility, making it a valuable raw material for the synthesis of adsorbents. While there have been studies on the interaction of carrageenans with cations, there is no publication on their binding to uranyl ions. Therefore, investigating the interaction between carrageenan and uranyl ions is essential. Uranium (U) is one of the most important members of the actinide family. The high levels of uranium in drinking water pose a health risk due to its chemical toxicity. It is known to be harmful to humans, causing erythema, cataracts, cancer, and damage to the genital system. Uranium is a potentially harmful environmental pollutant, and assessing the concentrations of uranium-containing uranyl salts in the environment is crucial due to its chemical toxicity. This study aims to prepare, characterize, and investigate the interaction with uranyl ions of new environmentally sensitive N-isopropyl acrylamide-grafted carrageenan-based hydrogels, incorporating suitable monomers such as acrylic, maleic, mesaconic, and aconitic acids.
Benzer Tezler
- 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
- Yazdırılabilir piller için açık atmosferde kararlı polietilen oksit esaslı polimer elektrolitlerin geliştirilmesi
Development of air-stable polyethylene oxide based polymer electrolytes for printable batteries
BEYZA BATU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUD TOKUR
- Investigation of process conditions in the preparation of biobased polyethylene masterbatch and development of innovative masterbatches
Biyoesaslı polietilen konsantre boya hazırlanmasında proses şartlarının incelenmesi ve yenilikçi biyoesaslı konsantre boyaların geliştirilmesi
MERT YÜCETÜRK
Doktora
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU
- Mobil telefon kullanımına bağlı oluşan 900-1800 mhz radyo frekans dalgalarının meydana getirdiği elektromanyetik alanın iliak kanat kemik mineral yoğunluğuna etkisi
The effect of electromagnetic fields on bone mineral density of iliac bone produced by 900-1800 mhz radio frequency waves dependent on cellular phone usage
BEŞİR ANDAÇ AKSOY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Ortopedi ve TravmatolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NEVRES HÜRRİYET AYDOĞAN