Çapraz bağlı PVA/B nanofiberlerin elektrospin yöntemi ile hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of crosslinked PVA/B nanofibers via electrospinning method
Yazar: EMRE BAŞTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Elektroeğirme yöntemi = Electrospinning method ; Nanolif = Nanofiber ; Polivinil alkol = Polyvinyl alcohol

Özet:
Elektrospinning yöntemi nanofiber üretiminde kullanılan en yaygın yöntemlerden biridir.Nanofiberler sürekli olarak polimer çözeltisi üzerinde oluşturulan bir dış elektrik alanı yardımı ile üretilebilmektedir.Nanofiberlerin büyük serbest yüzey alanları, çoklu yüzey modifikasyonları ve üstün mekanik özellikleri gibi kendilerine özgü fizikokimyasal özellikleri nedeniyle son yıllarda büyük ilgi çekmektedirler.Nanofiberler elektronik ve biyomedikal cihazlar, kompozitler, üç boyutlu doku iskelesi ve biyosensör gibi çok çeşitli uygulama alanlarında kullanılabilmektedirler.Genellikle, nanofiberlerin morfolojik yapılarının bağlı olduğu konsantrasyon, molekül ağırlığı, yüzey gerilimi,viskozite, uygulanan elektrik voltajı, toplayıcı ile düze arasındaki mesafe ve besleme hızı gibi parametreler analiz edilmiştir.Bu çalışmada, polivinil alkol, polivinil alkol-borik asit, polivinil alkol-fenil boronikasit ve polivinil alkol-4 vinilfenilboronikasit hibrit nanofiber membranların hazırlanışı ve karakterizasyonu araştırılmıştır.Daha sonra polivinil alkol çözeltisi çapraz bağlanabilir 4-vinilfenilboronikasit ile karıştırılmış ve elektrospin esnasında UV ışınları ile çapraz bağlanmıştır.Foto çapraz bağlanma reaksiyonu infrared spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Nanofiberlerin morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gözlemlenmiştir.Nanofiberlerin morfolojileri üzerine işlemsel parametreler olan viskozitenin, uygulanan elektrik akımının, besleme hızının ve düze ile toplayıcı arasındaki mesafenin etkisi incelenmiştir.Termal dayanım termogravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ile incelenmiştir.İnfrared spektroskopisi nanofiberlerin işlevselliğinin karakterizasyonunda ve polivinil alkol ile inorganik katkılar arasında etkileşimin incelenmesinde kullanılmıştır.

Abstract:
Electrospinning is one of the most common methods used to fabricate nanofibers. Nanoscale fibers can be continuously produced with the help of an external electric field induced on the polymer solution. Nanoscale polymer fibers have attracted tremendous interest for decades due to their unique physicochemical properties, such as large specific surface area, multiple surface functionalities and superior mechanical properties. Nanofibers can be used in a large variety of applications such as biosensors, three dimensional tissue scaffolds, composites, electronic and biomedical devices.Generally, the dependences of nanofibres structure on parameters, such as concentration, molecular weight, surface tension, viscosity, applied electric voltage, tip to collector distance and feeding rates are being analysed.In this study, the preparation and characterization of polyvinyl alcohol , polyvinyl alcohol ?boric acid, polyvinyl alcohol-phenyl boronicacid hybrid electrospun nanofiber membran were investigated. Then, polyvinyl alcohol solution was mixed with cross-linkable 4-vinylbenzene boronic acid , enabling the polymer to cross-link upon UV irradiation. The photo-cross-linking reaction was characterized by a Fourier transform infrared spectroscopy. Nanofibers morphology were observed under a scanning electron microscopy. The effects of operating parameters including viscosity, electric voltage, feeding rate and tip to collector distance on the morphology of electrospun nanofibres were systematically evaluated.The thermal stability was investigated by both thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry. Fourier transform infrared spectroscopy was utilized to characterize the functionality of the nanofibers and investigate the interaction between polyvinyl alcohol and inorganic additions.