Değişik boyutta ve yapıda 4-vinilpiridin (4-VP) esaslı polimerik materyaller ve bunların uygulama alanlarının araştırılması
4-vinyl pyridine based polymeric materials with various dimensions and structures and the investigations of their application
Yazar: ÖZGÜR ÖZAY
Danışman: DOÇ. DR. NURETTİN ŞAHİNER
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Hidrojeller = Hydrogels ; Polimerik partiküller = Polymeric particles

Özet:
Bu çalışmada pH, sıcaklık ve manyetik alana duyarlı p(4-VP) esaslı makro ve mikrojeller NIPAM, AMPSNa, APTMACl, HEMA, AAc, MAAc ve VI monomerleri kullanılarak değişik boyut ve yapılarda sentezlenmiştir. Sentez aşamasından sonra p(4-VP) esaslı makro ve mikrojeller kuarternize edilmiştir. Modifiye edilen kuarternize makro ve mikrojellerin şişme karakterizasyonları yapılmıştır. Ayrıca SEM, TEM, DLS ve TG analizleri ile karakterize edilen değişik boyut ve yapılı hidrojeller üç farklı alanda (1) biyomedikal, (2) kataliz ve (3) çevre uygulamalarında kullanılmıştır.Kuarternize edilmiş p(4-VP) mikrojelleri ve içerisinde Ag ve Cu nanopartikülleri hazırlanan p(4-VP) mikrojellerinin gram pozitif ve gram negatif bakteriler için antimikrobiyal ajan olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Pozitif yüklü ve manyetik alan duyarlı hazırlanan p(4-VP), p(4-VP-ko-NIPAM) ve p(4-VP-ko-VI) mikrojelleri ise Naproksen Sodyum ilacının PBS'de salım çalışmalarında kullanılmıştır. Katalizör amaçlı çalışmalarda, makro ve mikrojellerin Cu içeren kompozitlerinin 4-nitrofenolün indirgenme ve metilen mavisinin bozunması reaksiyonlarında kullanımı araştırılmıştır. Ayrıca p(4-vinilpiridinyum klorokromat) olarak hazırlanan makrojellerin ise benzil alkolün yükseltgenmesi reaksiyonundaki kullanımı araştırılmıştır. Çevre uygulamalarında ise p(4-V-ko-HEMA) makrojelleri, p(4-VP) makro ve mikrojelleri, kuarternize p(4-VP) makro ve mikrojelleri sırasıyla sulu ortamdan uranyum ve toryum iyonlarının, aromatik organik bileşiklerin ve arsenik iyonlarının absorbsiyonunda kullanılmıştır.

Abstract:
In this work, p(4-VP)-based macro and microgels with pH, temperature and magnetic field sensitivity were synthesized with different sizes and structures by using NIPAM, AMPSNa, APTMACl, HEMA, AAc, MAAc and VI monomers. After the synthesis stage, p(4-VP)-based macro and microgels were quaternized. The swelling behavior of modified quaternized macro and microgels was investigated. In addition the gels, with different sizes and structures characterized by using SEM, TEM, DLS and TG analysis, were used in three different areas of application (1) biomedical, (2) catalyst and (3) environmental.The utility of quaternized p(4-VP) microgels and of the prepared Ag and Cu nanoparticles inside p(4-VP) microgels were investigated as antimicrobial agents against gram positive and gram negative bacteria. The synthesized p(4-VP), p(4-VP-co-NIPAM) and p(4-VP-co-VI) microgels with positive charge and magnetic field sensitivity were used for the release of the drug, naproxene sodium, in PBS. In the catalytic studies, macro and microgel composites containing Cu were used as catalysts in the reduction reaction of 4-NP and the degradation reaction of methylene blue. In addition, usage of the prepared macrogels as p(4-vinylpyridine chlorochromate) in the oxidation reaction of benzyl alcohol was investigated. In environmental applications, p(4-VP-co-HEMA) macrogels, p(4-VP) macro and microgels and quaternized p(4-VP) macro and microgels were used in the absorption of uranium and thorium ions, organic compounds and arsenic ions from aqueous media, respectively.