Biyojenik gümüş nanoparçacık içeren polisülfon nanofiberlerin marin ortamda Nikel ve Kobalt metallerini mikrobiyal korozyondan koruma etkinliğinin belirlenmesi
Determination of the effectiveness of polysulfone nanofibers containing biogenic silver nanoparticles to protect Nickel and Cobalt metals from microbial corrosion in marine environment
Yazar: FURKAN DENİZ
Danışman: DOÇ. DR. NALAN OYA SAN KESKİN
Ankara Hacı Bayram Veli Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Gümüş nanopartiküller = Silver nanoparticles ; Korozyon = Corrosion ; Nanolif = Nanofiber

Özet:
Korozyon birçok endüstri alanında sıklıkla karşılaşılan ciddi bir sorun olup korozyonun önlenmesi önemlidir. Korozyon önleme yöntemleri arasında sıklıkla yüzey kaplama yöntemi kullanılmaktadır. Bu kaplamaların uygulama maliyetlerinin yüksek olması ve özellikle çevre için toksik yan ürünler içermeleri sebebiyle farklı kaplama yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Son yıllarda nanoteknoloji ile üretilen malzemelerin metal ya da alaşımları korozyondan koruma potansiyelleri çalışmalar ile gösterilmiştir. Özellikle, nanoparçacıklar ile yüklenmiş nanofiberlerin (Nf) kullanım potansiyeli yüksektir.
Tez çalışmasında, bakteri süparnatantı kullanılarak biyojenik gümüş nanoparçacık (AgNP) üretilmiş, üretilen AgNP içeren Polisülfon (PSU) polimerinden elektro eğirme yöntemi ile eş zamanlı olarak, Nikel (Ni) ve Kobalt (Co) yüzeyleri nanofiber ile kaplanmıştır. Nanoparçacık ve nanofiberler Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), Enerji Dağılım X ışını spektrometresi (EDX) ve Zayıflatılmış Toplam Yansıma –. Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometresi (ATR-FTIR) ve Endüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometresi (ICP-MS) ile karakterize edilmiştir. Mikrometre kalınlığında nanofiber ile kaplanan yüzeyler, Ni için yapay deniz suyu ortamında model biyofilm bakterisi olan Pseudomonas aeruginosa, Co metali için mineral su ortamında Aeromonas eucrenophila bakterisine karşı korozyon ölçümleri elektrokimyasal yöntemler ve ağırlık kaybı yöntemleri ile araştırılmıştır. Korozyon sonrası yüzeyler ve nanofiberdeki morfolojik değişim SEM analizi ile görüntülenmiştir. Elektrokimyasal ve yüzey analizleri sonucunda, üretilen ve antibakteriyel özellik gösteren AgNP taşıyan PSU-Nf kaplamaların Ni ve Co metallerini korozyon ve mikrobiyal korozyondan koruduğu belirlenmiştir.
Sonuç olarak, üretilen gümüş nanoparçacık içeren polisülfon nanofiberlerin metalleri korozyon ve mikrobiyal korozyondan korunmasında kullanım potansiyeli taşımaktadır.

Abstract:
Corrosion is a serious problem frequently encountered in many industries; as such, it is important to prevent corrosion. The surface coating method is frequently used among corrosion prevention methods. Due to the high application costs of these coatings and the fact that they contain toxic by-products for the environment, different protection methods are needed. In recent years, the corrosion protection potential of metals or alloys of materials produced with nanotechnology has been demonstrated in studies. In particular, nanofibers () Nf loaded with nanoparticles have a high potential for use. In the thesis study, biogenic silver nanoparticle (AgNP) was produced using bacterial suparant. Nickel (Ni) and Cobalt (Co) surfaces were coated with nanofibers from the produced AgNP-containing Polysulfone (PSU) polymer simultaneously with the electrospinning method. Nanoparticles and nanofibers were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Energy Dispersion X-ray spectrometry (EDX) and Attenuated Total Reflection – Fourier Transform Infrared Spectrometer (ATR-FTIR) and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Surfaces covered with micrometer-thick nanofibers were investigated for Ni for corrosion measurements against the model biofilm bacteria Pseudomonas aeruginosa in an artificial seawater environment, and for Cobalt metal against Aeromonas eucrenophila bacteria in a mineral water environment using electrochemical and weight loss methods. The surfaces after corrosion as well as morphological changes in the nanofiber were visualized by SEM analysis. As a result of electrochemical and surface analysis, it was determined that PSU-Nf coatings with AgNP showed antibacterial properties and protected Ni and Co metals from both corrosion and microbial corrosion. As a result, the produced silver nanoparticle-containing polysulfone nanofibers has the potential to be used in the protection of metals from corrosion and microbial corrosion.