Bor katkılı poli(vinil alkol) (PVA) nanofilm'in karakterizasyonu ve özellikleri
Characterization and properties of boron doped poly(vinyl alcohol) (PVA) nanofilm
Yazar: ZEYNEP AKÇAY TEKER
Danışman: PROF. DR. EMRE ÇAĞLAK
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Balıkçılık Teknolojisi = Fisheries Technology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Biyopolimerler = Biopolymers ; Elektrospinning = Elektrospinning ; Nanoelyaf =   ; Nanolif = Nanofiber ; Nanomateryaller = Nanomaterials ; Nanoteknoloji = Nanotechnology

Özet:
Borik asit günümüzde yaygın kullanım alanına sahiptir. Zengin bor kaynaklarına sahip olan ülkemizde bu kaynakların etkin bir şekilde kullanımı ülke refahı ve geleceği için önem arz etmektedir. Bu kapsamda yüksek katma değerli bor ürünlerinin üretilmesi gereklidir. Ayrıca günümüzde petrol türevi yapıların yerine biyopolimerler kullanılarak doğaya zarar vermeyen malzemelerin üretilmesi amaçlanmaktadır. Yapılan çalışmada bor katkılı poli(vinil alkol)'den elektrospin yöntemiyle nanolif üretimi amaçlanmıştır. Değişen oranlarda bor ilavelisyle farklı konsantrasyonlarda PVA çözeltileri hazırlanmıştır. %9-10 oranında PVA içeren çözeltilerden uygun elektrospin parametreleriyle başarılı bir şekilde nanolifler elde edilmiştir. Belirlenen parametreler değiştirilmeden %0,1-0,3-0,5-0,7 oranında borik asit içeren %9 ve %10 luk PVA çözeltilerinden nanolifler üretilmiştir. Nanoliflerin, kimyasal yapıları fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile, termal özellikleri termogravimetrik analiz (TGA) ile, yüzey morfolojileri ve ortalama fiber çapları taramalı elektron mikroskopuyla (SEM) elde edilmiştir. Tüm parametreler için uygun istatistiksel analizler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlarda bor miktarının artmasıyla çözeltilerde iletkenlik ve viskozite değerlerinde artış gözlenirken pH değerinde ise azalma gözlenmiştir. Üretilen nanoliflerin kalınlıklarında belirgin bir farklılık tespit edilmemiş fakat ortalama lif çapları bor miktarı ile doğru orantılı olarak arttığı görülmüştür. Filmlerin suda hızlı bir şekilde çözüldüğü ve beklenenin aksine antimikrobiyal etki göstermediği gözlenmiştir. %9 ve %10'luk PVA konsantrasyonlarında %0,5 ve %0,7'lik borik asit eklenen gruplarda düzgün lif oluşumu gözlenmezken diğer gruplarda nanolif yapısı başarılı bir şekilde oluşturulmuştur. Bu kapsamda oluşturulan bor ilaveli PVA nanoliflerin çeşitli alanlar için optimize edilmiş olması ve özelliklerinin tespiti nanoteknoloji için ışık tutar niteliktedir.

Abstract:
Boric acid is widely used today. In our country, which has rich boron resources, the effective use of these resources is important for the welfare and future of the country. In this context, it is necessary to produce high value-added boron products. In addition, it is aimed to produce materials that do not harm nature by using biopolymers instead of petroleum-derived structures. In the study, it was aimed to produce nanofibers from boron doped poly(vinyl alcohol) by electrospinning method. Different concentrations of PVA solutions were prepared by adding varying amounts of boron. Nanofibers were successfully obtained from solutions containing 9-10% PVA with appropriate electrospin parameters. Nanofibers were produced from 9% and 10% PVA solutions containing 0.1-0.3-0.5-0.7% boric acid without changing the determined parameters. Chemical structures of nanofibers were obtained by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal properties were obtained by thermogravimetric analysis (TGA), surface morphologies and average fiber diameters were obtained by scanning electron microscopy (SEM). Appropriate statistical analyzes were performed for all parameters. In the results obtained, an increase was observed in the conductivity and viscosity values of the solutions with the increase in the amount of boron, while a decrease was observed in the pH value. No significant difference was detected in the thickness of the produced nanofibers, but it was observed that the average fiber diameters increased in direct proportion to the amount of boron. It has been observed that the films dissolve quickly in water and do not show an antimicrobial effect contrary to expectations. While no smooth fiber formation was observed in the groups to which 0.5% and 0.7% boric acid was added at 9% and 10% PVA concentrations, the nanofiber structure was successfully formed in the other groups. In this context, the optimization of boron added PVA nanofibers for various fields and the determination of their properties shed light on nanotechnology.