Mikroyosun adezyonunun azaltılması için kompozit kaplamaların cam yüzeyler üzerinde test edilmesi
Testing of composite coatings on glass surfaces for reducing adhesion of microalgea
Yazar: TUĞÇE ERVAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ALİ KÜÇÜKER ; DOÇ. DR. UĞUR CENGİZ
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada cam yüzeyler üzerinde mikroyosun üretiminden kaynaklı adezyona neden olan faktörler araştırılmıştır. Mikroyosunlar; ışık, karbondioksit varlığında biyoreaktör içerisinde ya da deniz, göl ortamında üreyen tek hücreli veya çok hücreli fotosentetik mikroorganizmalardır. Yüzey ile hücre arasındaki etkileşimlere, yüzey yapısındaki fonksiyonel gruplara, yüzey pürüzlüğüne, hasat süresine ve hücre yaşına bağlı cam yüzeyde biyofilm meydana gelir. Bu istenmeyen olay yüzeyden ışık geçirgenliğini azaltır. Cam yüzeyler de oluşan mikroyosun biyofilm birikiminin süperhidrofil yüzeylerde daha az olduğu son zamanlarda vurgulanmaktadır. Bu tez çalışmasında, yapısında laktik asit (LA) ve tetraetil ortosilikat (TEOS) bulunan kompozit çözeltiler solgel tekniği ile üretilmiş ve cam yüzeylere daldırma tekniği ile kaplanmıştır. Artan LA oranı ile su denge temas açı değerlerinin düştüğü ve ağırlıkça %19 LA varlığında yüzeyin süperhidrofilik özellik gösterdiği bulunmuştur. Bu yüzeylerin ışık geçirgenlikleri kaplanmamış cam yüzeylere göre %90–95 oranında olduğu ve yüzeylerin mekanik sertlikleri 9H ile 6B aralığında olduğu bulunmuştur. Superhidrofil yüzeyler 3 tür mikroyosunun (Chlorella vulgaris, Chlorella sorokiniana ve Nannochloropsis sp.) yetiştirildiği ortamlarda adezyon testine tabi tutulmuştur. Chlorella vulgaris üretimi sırasında lameller üzerinde en az biyofilm üretimi gözlenmiştir. Kimyasal içeriği azaltılmış çevre dostu malzemeler hem biyokirlenmeyi hem de toksik etkiyi azaltacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In this research, the factors that bring about adhesion in glass surfaces due to the production of microalgae were investigated. Microalgae are referred to unicellular or multicellular photosynthetic microorganisms that cultivate in the bioreactor, sea, and lake medium presence of light, carbon dioxide. The biofilm formation of the glass surface due to the surface – cell interaction, functional group of the surface, surface roughness, harvest time and cell age. This undesired pheromone is caused a decreasing in light transmittance. However, the superhydrophilic surface is more resistant to the formation of microalgae biofilms. In this thesis, the composite solution of Lactic acid (LA) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) were prepared by sol gel method and the thin films were obtained by dip coating technic. An increase in the LA content of the composite thin films resulted in decreasing the water contact angle and the superhydrophilic surface was obtained at LA content is 19 % wt. It is found that the light transmittance of their surfaces between % 90 and % 95 according to bare glass. In addition, the mechanical hardness of their surface was between 9H to 6B. The three microalgae species (Chlorella vulgaris, Chlorella sorokiniana and Nannochloropsis sp.) were subjected to the adhesion test where in the grown laboratory scale reactors superhydrophilic glass slides. During Chlorella vulgaris harvesting the least biofilm development was observed on glass slides. Eco friendly materials with reduced chemical content are thought to reduce both biofouling and toxic effects.