| Tez Türü | Doktora |
| Ülke | Türkiye |
| Üniversite | Yalova Üniversitesi |
| Enstitü | Lisansüstü Eğitim Enstitüsü |
| Anabilim Dalı | Polimer Malzemeler Ana Bilim Dalı |
| Tez Onay Yılı | 2022 |
| Öğrenci Adı ve Soyadı | Kevser ÖZDEMİR |
| Tez Danışmanı | PROF. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN |
| Türkçe Özet | Nanokompozitler, yüksek yüzey-hacim oranına sahip malzemeler olduklarındanmalzemenin saf haline göre daha iyi mekanik, termal, optik, kimyasal ve fizikselözellikler göstermektedirler. Yeni nesil nanokompozit malzemelerden biri halinegelmiş olan nanolifler, küçük boyutları sayesinde daha yüksek yüzey alanı/hacimoranı, düşük yoğunluk, düşük özgül ağırlık, yüksek gözeneklilik, küçük gözenekboyutu, yüksek biyo-uyumluluk, mukavemet, pürüzsüz yapısı ve kaplamaözelliklerine sahiptirler. Elektro-eğirme tekniği, son zamanlarda nanolif üretiminde ensık kullanılan yöntemdir ve bu yöntemle üretilen lifler klasik yöntemle üretilenliflerden yüz kez daha küçük yarıçapta olabilmektedir. Click kimyası yüksek verimalınabilen, birçok fonksiyonel grupla uyumlu olan, yüksek seçicilik ile gerçekleşen,fonksiyonel grup çeşitliliğine olanak sağlayan, kısa reaksiyon sürelerine sahip olan,kullanılan çözücülere karşı hassas olmayan, kromatografik yöntemler kullanılmadanayrılabilen, zararsız ve ihmal edilebilir derecede düşük konsantrasyonda yan ürünleroluşturan reaksiyonlar topluluğu olarak bilinmektedir. Bu çalışmada, elektroeğirmetekniğinin click kimyası ile aynı zamanda uygulanması sağlanarak poli(vinil klorür)(PVC) esaslı fonksiyonel nanoliflerin sentezlenmesi amaçlanmıştır. Elektrikselortamda bakır (I) katalizli azid-alkin siklokatılma click kimyasının (CuAAC)gerçekleştirilebildiği Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ve protonnükleer manyetik spektroskopisi (1H-NMR) yöntemleriyle ispatlanmıştır. CuAACclick reaksiyonlarının etkinliği, PVC'nin azid bandındaki azalma takip edilerek FT-IRspektroskopisi ile izlenmiştir. En iyi CuAAC click verimi, optimize edilmiş koşulda(6:2:0,01= azid-fonksiyonlu PVC: fenil asetilen: bakır(II) sülfat pentahidrat, 35 kVvoltaj, negatif yüklü kolektör ve 0,1 mm/saat besleme hızı) %70 olarak bulunmuştur.Ek olarak, 1H-NMR spektroskopisi, PVC-N3 ve fenil asetilenin click ürünününkimyasal yapısını doğrulamıştır ve CuAAC click verimi %69,2 olarak hesaplanmıştır.PVC-N3'ün yerinde fonksiyonladırılması sonucu elde edilen nanolifin, diferansiyeltarama kalorimetresi ile termal özellikleri incelendiğinde fenil asetilen fonksiyonlunanolifin daha yüksek camsı geçiş sıcaklığına sahip (86,1 oC) olduğu tespit edilmiştir.Elde edilen liflerin nanoboyutta olduğu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ilegösterilmiştir. Nanoliflerin çapları SEM ile incelenmiştir ve nanolif çapları 20-400 nmarasında bulunmuştur.Anahtar Kelimeler: Click kimyası, Elektroeğirme, Nanolifler |
| İlgilizce Özet | Since nanocomposites are materials with a high surface-to-volume ratio, they showbetter mechanical, thermal, optical, chemical and physical properties compared to thepure form of the material. Nanofibers, which have become one of the new generationnanocomposite materials, have higher surface area/volume ratio, low density, lowspecific gravity, high porosity, small pore size, high biocompatibility, strength, smoothstructure and coating properties thanks to their small size. Electrospinning techniqueis the most frequently used method in nanofiber production recently and the fibersproduced by this method can be a hundred times smaller radius than the fibersproduced by the classical method. Click chemistry is known as a set of reactions thatare highly efficient, compatible with many functional groups, perform with highselectivity, allow functional group diversity, have short reaction times, are notsensitive to the solvents used, can be separated without using chromatographicmethods, are harmless, and forms by-products in negligible low concentrations. In thisstudy, in-situ preparation and functionalization of poly(vinyl chloride) (PVC)nanofiber was investigated by combination of copper(I)-catalyzed azide alkynecycloaddition (CuAAC) click chemistry and electrospinning methods. The succesfulproduction of functional PVC nanofibers has been confirmed by Fourier transforminfrared spectroscopy (FT-IR) and proton nuclear magnetic spectroscopy (1H-NMR)methods. The efficiency of CuAAC click reactions was monitored by FT-IRspectroscopy through the decrease on the azide band of PVC. The best CuAAC clickefficiency was found as 70% with optimized condition (6:2:0,01= azide-functionalPVC: phenylacetylene: copper(II) sulfate pentahydrate, 35 kV voltage, negativelycharged collector and 0,1 mm/h feeding speed). In addition,1H-NMR spectroscopyconfirmed the chemical structure of clicked product of PVC-N3 and phenylacetyleneand the CuAAC click efficiency was calculated as 69,2%. The in-situ functionalizationof PVC-N3 led to obtain improved thermal properties of the clicked product (86.1 oC)based on differential scanning calorimeter (DSC). The obtained fibers are in nanoscalethat proved by scanning electron microscopy (SEM). The diameters of nanofibers wereinvestigated by SEM and nanofiber diameters were found between 20-400 nm.Keywords: Click chemistry, Electrospinning, Nanofibers |