Karanfil yağı katkılı polivinil alkol/kitosan bazlı antibakteriyel nanofiberlerin elektroeğirme yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of clove oil-added polyvinyl alcohol/chitosan-based antimicrobial nanofibers by electrospinning method
Yazar: ANIL ELOĞLU
Danışman: PROF. DR. SEVGİ KOCAOBA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, nanolif üretiminde electrospinning (elektroeğirme) yöntemi kullanılmıştır. Polivinil-alkol-kitosan (PVAC) çözeltisi, ağırlıkça % 8 polivinil alkol (PVA) ve % 2 Kitosan (C) çözeltilerinin 7:3 hacim oranında karıştırılmasıyla hazırlanmıştır. Hacimce % 2 ve % 4 karanfil yağı eklenen bu çözeltiler sırasıyla PVACCO2 ve PVACCO3 olarak adlandırılmıştır. Kitosan (C), polivinil alkol (PVA) ve karanfil yağı (clove oil, CO) içeren nanolifler elektroeğirme ile hazırlanmıştır. Hacimce (v/v) % 2 ve % 4 CO katkılı homojen nanolifler üretilmiştir. Bu çalışmanın amacı, gelecek vaat eden yeni bir biyo-bazlı hammadde olan kitosan ve sentetik polimer PVA'nın karanfil yağı katkılı nanoliflerinin (PVAC-COs) elektroeğirilmesi; nanoliflerin oluşumu sırasında karışıma farklı oranlarda eklenen karanfil uçucu yağının viskozite, pH, iletkenlik, yoğunluk ve yüzey gerilimi özellikleri üzerindeki etkisinin araştırılmasıdır. Nanoliflerdeki bileşenleri doğrulamak için Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Termogravimetri (TGA) işlemleri gerçekleştirilmiştir. FT-IR ile nanoliflerin ana fonksiyonel grupları hakkında profiller sağlamıştır. PVACCO nanoliflerinin moleküler yapısı FTIR, termal davranış (TG), morfoloji ve yapı özellikleri, X-Işını Kırınımı (XRD) ve Alan Emisyon Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM) ile ayrıntılı olarak incelenmiştir. Nanoliflerin antimikrobiyal özellikleri AATCC 100 yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Sonuçlar, karanfil yağı katkılı nanoliflerin farklı oranlarda hazırlanmasının gerekli olduğunu kanıtlamıştır.

Anahtar Kelimeler: Elektroeğirme, PVA, Kitosan, Nanolif, FESEM, XRD

Abstract:
In this study, the electrospinning method was used in nanofiber production. Polyvinyl alcohol-chitosan (PVAC) solution was prepared by mixing 8 % polyvinyl alcohol (PVA) and 2 % Chitosan (C) solutions by weight at a 7:3 volume ratio. These solutions with 2 % and 4 % clove oil added by volume were named PVACCO2 and PVACCO3, respectively. Chitosan, PVA, and clove oil (CO) containing nanofibers were prepared by electrospinning. It was produce 2 % and 4 % CO-doped homogeneous nanofibers by volume (v/v). The aim of this study is the electrospinning of clove oil doped nanofibers (PVAC-COs) of chitosan, a promising new bio-based raw material, and a synthetic polymer PVA; to investigate the effect of clove essential oil added to the mixture at different rates during the formation of nanofibers on viscosity, pH, conductivity, density, and surface tension properties. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetry (TGA) processing were performed to confirm the components in the nanofibers. FT-IR provided profiles on the main functional groups of the nanofibers. The molecular structure of PVACCO nanofibers was investigated in detail by FTIR, thermal behavior by TG, morphology and structure properties by X-Ray Diffraction (XRD), and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). The antimicrobial properties of nanofibers were determined using the AATCC 100 method. The results proved that preparing clove oil-doped nanofibers in different proportions is necessary.

Keywords: Electrospinning, PVA, Chitosan, Nanofiber, FESEM, XRD