Tio2@ag nanopartikül içeren kompozit iyonik hidrojellerin sentezi, karakterizasyon ve uygulama çalışmaları
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, POLİMER BİLİM VE TEKNOLOJİSİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: RAHIMA RASULZADE
Danışman: CANSEL TUNCER
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Nanoteknolojinin hızlı gelişimi ve çevresel sorunlara yönelik artan ilgi, yüksek katalitik aktiviteye sahip çok fonksiyonlu malzemelerin tasarımını zorunlu hale getirmiştir. Titanyum dioksit (TiO2), düşük maliyeti, kimyasal kararlılığı, düşük toksisitesi ve yüksek fotokatalitik aktivitesi nedeniyle su arıtma, çevre teknolojileri ve enerji uygulamalarında yaygın olarak kullanılan bir yarı iletken malzemedir. TiO2'nin katalitik performansını artırmak için gümüş (Ag) gibi asil metal nanopartiküllerle modifikasyonu, fotokatalitik verimliliği önemli ölçüde artırabilmektedir. Diğer yandan, hidrojeller üç boyutlu polimerik ağ yapıları ile yüksek su tutma kapasitesi, biyouyumluluk ve kontrollü salım özellikleri sunan akıllı malzemelerdir. Özellikle betain içeren polimerler, hem katyonik hem de anyonik gruplar içermeleri sayesinde pH'a duyarlılık, anti-fouling özellikler ve artırılmış biyouyumluluk gibi avantajlar sunarlar. Bu çalışmada ilk olarak TiO2'nin anataz, rutil ve anataz-rutil karışımı gibi üç farklı formu kullanılarak TiO2@Ag partiküller sentezlenmiştir. Ardından, 2-(N-dimetilamino)etil metakrilat (DMA) monomeri, betainizasyon kimyası kullanılarak biyouyumlu zwitteriyonik bir monomer olan βDMA monomerine dönüştürülmüştür. Bu monomer kullanılarak; βDMA hidrojel ve TiO2@Ag içeren βDMA hibrit hidrojeller (βDMA-TiO2@Ag) sentezlenmiştir. Bu hidrojellerin su içerisinde üç farklı pH değerinde (3, 7 ve 10) şişme çalışmaları gerçekleştirilmiş ve şişme yüzdeleri karşılaştırılmıştır. Hidrojellerin şişme yüzdeleri şu şekilde sıralanmıştır: βDMA> βDMA-TiO2(anataz)@Ag> βDMA-TiO2(rutil-anataz)@Ag> βDMA-TiO2(rutil)@Ag. 4-Nitrofenolün (4-NP) 4-aminofenole (4-AP) indirgenme reaksiyonu model reaksiyon olarak kullanılmış ve sentezlenen kompozit hidrojellerin katalitik aktiviteleri incelenmiştir. En kısa sürede 4-NP'ü 4-AP'e dönüştüren βDMA-TiO2(rutil)@Ag kompozit hidrojelin en iyi aktiviteyi sergilediği görülmüştür. Çalışma boyunca fourier dönüşüm kızılötesi spektroskopisi, jel geçirgenlik kromotografi, zeta potansiyometre, proton nükleer manyetik rezonans spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu, termal gravimetrik analiz ve UV-vis spektrofotometre cihazları kullanılmıştır.