Susuz ortamda elektrokimyasal olarak antibakteriyel cu-ag kompozit kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
Electrochemical production of antibacterial cu-ag composites in non-aqueous media, and their characterization
Yazar: GÜLİSTAN AÇAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH CİHANGİR ; DR. ÖĞR. ÜYESİ BASRİ OMAÇ
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Stratejik Hammaddeler ve İleri Teknoloji Uygulamaları Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Çelik en basit anlamda dayanıklı malzeme grubunun temel bileşeni olup medikal uygulamalardan gıda üretim taşınım sistemlerine kadar her alanda kullanılmaktadır ancak farklı alaşım elementlerinden oluşan çelikler birçok yüzey gibi bakteri oluşumuna üremesine ortam hazırlayabilmektedir. Bu yüzden antibakteriyel teknolojiler üzerine araştırmalar önem arzetmektedir. Son zamanlarda antibakteriyel metal alaşımları üzerine yapılan araştırmalarda, Cu ve Ag içeren metal alaşımlarının antibakteriyel etkiye sahip olduğu ortaya konulmuştur. Bu çalışmanın amacı yeşil sıvılar olarak literatürde yer bulmuş derin ötektik sıvılar içinde elektrokimyasal kaplama ile antibakteriyel Cu-Ag alaşımı elde etmek ve elde edilen kaplamaların antibakteriyel özelliklerinin bir kısmını incelemektir. Bu çalışmada kaplanacak altlık malzeme AISI 430 serisi olarak seçilmiştir. Hazırlanan çözeltilerin elektrokimyasal analizleri potantiyostat cihazı ile elde edilen kaplamaların yüzey morfolojisi yüksek çözünürlüklü optik mikroskop, SEM-EDS cihazları ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar sonucunda 20 µm üzerinde Cu-Ag alaşımları çelik altlık malzeme üzerinde elde edilmiş olup anti bakteriyel analizler de Salmonella bakterisinin konsantrasyonunun gümüş oranı azalmasından negatif etkilendiği ancak Pilisteria monocytogenes bakterisine karşı bu etkinin varlığı gözlemlenmemiştir. Genel olarak antibakteriyel testler sonucunda farklı gümüş oranlarının kaplama yüzeylerinde farklı bakteri çeşidine göre farklı etki meydana getirdiği görülmüştür. Genel anlamda Ag ve Cu ile kaplanan metallerin antibakteriyel etkiye sahip olduğu ortaya konmuş olup medikal uygulamalardan gıda sektörüne kadar kullanılmakta olan çelik yüzeylerde bu kaplamaların uygulanmasının faydalı olacağı görülmüştür.

Abstract:
Steel is the major component of the durable material group in the simplest sense, and is used in all areas, from medical applications to food production transport systems. However, steels consisting of different alloying elements can prepare a suitable media for bacterial formation and reproduction, like many surfaces. Therefore, research on antibacterial technologies has crucial importance. Recently, studies on antibacterial metal alloys have shown that metal alloys containing Cu and Ag have antibacterial effects. The aim of this study is to obtain an antibacterial Cu-Ag alloy by electrochemical coating in deep eutectic solvents, which have been found in the literature as green liquids, and to examine some of the antibacterial properties of the obtained coatings. In this study, deep eutectic solvents were employed as electrolytic medium, and the substrate material to be electrochemically coated was chosen as AISI 430 series steel. Electrochemical analyzes of the prepared solutions were carried out with a potentiostat device, and the surface morphology of the obtained coatings was carried out with a high resolution optical microscope and SEM-EDS devices. As a result, Cu-Ag alloys over 20 μm were obtained on the steel substrate, and in antibacterial analyzes, the concentration of Salmonella bacteria was negatively affected by the decrease in the silver ratio, but this effect was not observed against Pilisteria monocytogenes bacteria. In general, it has been detected that different silver ratios have different effects on the coating surfaces according to different bacteria types. Clearly, it has been shown that metals coated with Cu-Ag alloys have antibacterial effects, and will be favorable using on steel surfaces applied from medical applications to the food sector.