Bazı hidrojellerin ve polimer kaplı nanomanyetik parçacıkların yapılarının saxs yöntemi ile incelenmesi
Structural investigation of some hydrogels and polymer coated nanomagnetic particles using saxs method
Yazar: PINAR BATAT
Danışman: PROF. DR. SEMRA İDE
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Genel Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: X ışını = X ray

Özet:
Küçük Açı X-ışını Saçılması Yöntemi (Small Angle X-ray Scattering, SAXS), nano boyuttaki parçacıkları veya nano boyutta yapılar içeren sistemleri incelemek için uygun bir yöntemdir. Bu tezde teknolojik ve endüstriyel açıdan önemli nano malzemeler olan hidrojeller ve polimer kaplı manyetik çekirdeklerin yapıları, SAXS yöntemi kullanılarak incelenmiştir. SAXS ölçümleri Avusturya, Graz'da IBN (Institute of Biophysics and Nanosystems Research) laboratuvarlarında yapılmıştır.Akrilamidin metilenbisokraylamide ile çapraz bağlanarak polimerleştirilmesi sonucu elde edilen ve bu yapının üst koluna akrilamid yerine akrilik asit bağlanarak elde edilmiş polimer formunda iki adet hidrojel ve bu hidrojellerin kitosan ile katkılanarak elde edilmiş diğer iki formu incelenmiştir. Kitosan katkılama ile yapıdan oluşan değişikliklerin su tutma kapasitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak kitosanın, jellerin gözenekliliğini artırdığı ve bununla orantılı olarak kitosan katkılı örneklerde su tutma kapasitesinin de arttığı belirlenmiştir. Bu sonuç SEM (Scanning Electron Microscope, Taramalı Elektron Mikroskopu) ölçümleriyle de desteklenmiştir.Tez kapsamında çalışılan diğer bir nano sistem ise manyetik kolloidal nano parçacıklardır. Nano boyutta magnetit (Fe3O4) parçacıklar çekirdek olarak kullanılarak bunların etrafı Poli(St-co-PEGEEM-co-DMAPM) [poli(stiren/ polietilenglikol etiletermetakrilat/ dimetilamino propilmetakrilamid)] terpolimeri ve Poli(St-co-PEGMA-co-DMAPM) [poli(stiren/polietilenglikolmetakrilat/ dimetilamino propilmetakrilat)] terpolimeri ile kaplanmıştır. Polimer kaplı bu iki tür örneğin içerdiği parçacıkların boyutları, şekilleri ve birbirlerine göre göreli dağılımları v.b. gibi yapısal bilgiler elde edilmiştir. Parçacıkların elipsoid çekirdek-kabuk modelinde yapılandıkları belirlenmiştir. Ayrıca örneklerin DLS (Dynamic Light Scattering, Dinamik Işık Saçılması) ölçümleri de alınarak sonuçlar, SAXS yöntemi ile elde edilen bazı ortak yapısal parametreler için karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Small Angle X-Ray Scattering (SAXS) is a suitable method to investigate the systems including nano scale particles and nano scale structures. In this dissertation, hydrogels and polymer coated nanomagnetic particles, both are important technological and industrial nano materials, were investigated by using SAXS technique. SAXS measurements were performed in Austria, Graz, IBN (institute of Biophysics and Nonosystems Research).Acrylamide based polymers prepared by crosslinking with methylenbisokarylamide. In one of the obtained polymers, acylamid groups were replaced with acrylic acid groups and resulting polymers was containing two different functionalities. Each hydrogels were doped with chitosan and their structures were examined. The effects of chitosan on water absorbing capacity of hydrogels were investigated. As a result, porosity of the hydrogels was increased and simultaneously water absorbing capacity was also increased owing to the existence of chitosan. These results were supported with SEM (Scanning Electron Microscope) measurements.In this study, nanomagnetic particles were also investigated as another nano system. Magnetite (Fe3O4) nano cores were coated with Poly(St-co-PEGEEM-co-DMAPM) and Poly(St-co-PEGMA-co-DMAPM). From SAXS results, information about particle size, shape, distance distribution etc. was found. The shape of magnetite nano particles are ellipsoid and polymer coated particles are both well-fitted to ellipsoid core-shell model. In addition to these results DLS (Dynamic Light Scattering) measurements were also performed and common structural parameters were compared.