Gümüş nanopartikül katkılı TiO2  kaplayarak süperhidrofobik kumaş üretilmesi
Production of superhydrophobic fabric by coating silver nanoparticles doped TiO2
Yazar: HAKAN GÖRGÜLÜER
Danışman: PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Anahtar Kelimeler: Sol-jel sentezi; TiO2 ve Ag NPleri; Kendi kendini temizleyen kumaş yüzey; fotokatalitiklik; antimikrobiyal; Superhidrofobiklik.
Bu çalışmada, çok yönlü özelliklere sahip kumaş üzerine endüstriyel ölçekli hidrofobik yüzeyin üretilmesi için nanoparçacıklar (Ag NP'ler) bezemeli titanyum dioksit (TiO2) nanokompozitleri kaplanmıştır. Sol-jel ile sentezlenen TiO2-poli (dimetilsiloksan) -Ag NP'lerin kumaşlar üzerine biriktirilmesiyle süperhidrofobik yüzeyler elde edilmiştir. X ışını kırınımı (XRD) analizleri, rutil TiO2 ve Ag NP'nin fotokatalitik çalışmalar için uygun olan kristal yapısını doğrulamıştır. Alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FESEM) çalışmalarına göre, kumaş üzerine Ag NP'lerin birikmesiyle yüzey pürüzlülüğü arttığından yüzey hidrofobikliği artmıştır. Su temas açısı (STA) değerleri, kaplama bileşimine TiO2, poli (dimetilsiloksan) ve Ag NP'lerin eklenmesi ile sırayla artmış ve WCA değeri, tam bir kompozit biriktirildiğinde ~ 153° olarak belirlenmiştir. Ag NP'leri, Escherichia coli ve Staphylococcus aureus üzerinde anti-bakteriyel bir etki göstermiştir. TiO2'in fotokatalizör aktivitesi, Ag NP'ler katkılanarak Ag NPs-TiO2 arayüzünde Schottky bariyerinin oluşmasıyla güçlenmiş ve Ag-TiO2 çözelti içerisindeki metilen mavisi boyasının fotokatalitik bozulmasına yol açmıştır. Sonuç olarak, süperhidrofobik, kendi kendini temizleyen ve antibakteriyel özelliklere sahip kumaş kaplamaları üretilmiştir. Bu kaplama malzemesi süperhidrofobik çok işlevli yüzeylerin yapımı için endüstriyel boyutta kumaş kaplamalarına ve diğer yüzeylere uygulanabilir.

Abstract:
Keywords: Sol-gel synthesis; TiO2 and Ag NPs; Self-cleaning fabric surface; Photocatalysis; Antimicrobial; Superhydrophobicity
In this study, nanoparticles (Ag NPs) decorated titanium dioxide (TiO2) nanocomposites were coated to produce an industrial-scale hydrophobic surface on fabric with versatile properties. Super-hydrophobic surfaces were obtained by depositing TiO2-poly (dimethylsiloxane)-Ag NPs synthesized with sol-gel onto fabrics. X-ray diffraction (XRD) analyzes confirmed the crystal structure of rutile TiO2 and Ag NP suitable for photocatalytic studies. According to field emission scanning electron microscopy (FESEM) studies, surface hydrophobicity increased as surface roughness increased due to accumulation of Ag NPs on fabric. Water contact angle (WCA) values were increased sequentially by the addition of TiO2, poly (dimethylsiloxane) and Ag NPs to the coating composition and the WCA value was determined to be ~ 153 ° when a complete composite was deposited. Ag NPs showed an antibacterial effect on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The photocatalyst activity of the TiO2 enhanced due to the formation of the Schottky barrier at the Ag NPs-TiO2 interface by the doped of Ag NPs, and Ag-TiO2 caused the photocatalytic degradation of methylene blue dye in solution. As a result, fabric coatings with superhydrophobic, self-cleaning and antibacterial properties have been produced. This coating material can be applied to industrial size fabric coatings and other surfaces for making superhydrophobic multifunctional surfaces.