Akrilamid esaslı hidrojel kompozitlerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation and characterization of acrylamide based hydrogel composites
Yazar: MEHMET GÜLTEKİN
Danışman: DOÇ. HÜSEYİN DEVECİ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: N-izopropilakrilamid = N-isopropylacrylamide ; Poli(n-vinil 2-pirolidon) = Poly (N-vinly-2-pyrolidone) ; Polietilen kompozitleri = Polyethylene composites

Özet:
Bu çalışmada farklı bileşimlerde akrilamid (Aam) esaslı hidrojeller hazırlanmıştır. Çalışmada Aam ek olarak N-vinil-2-pirolidon (NVP), potasyum hümat (KHümat), polietilenglikol (PEG) kullanılarak hidrojeller hazırlanarak özellikleri araştırılmıştır. Aam-NVP kompozit hidrojeli radikalik polimerizasyon yöntemine göre iki monomerin çapraz bağlanmasıyla (kopolimer hidrojel) elde edilmiştir. Yarı IPN yapı elde etmek için farklı miktarlarda PEG ilave edilmiştir. Dolgu maddesi olarak potasyum hümat (KHümat) yapıya eklenmiştir. PEG miktarlarının ve yapıya eklenen dolgu maddesinin hidrojelin şişme davranışı ve termal özelliklerine etkisi incelenmiştir. Hidrojellerin karakteristik özellikleri Denge şişme yüzdesi, Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) analizi, Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi, Termogravimetrik analiz (TGA) ve Ultraviyole (UV) spektrofotometresiyle adsorpsiyon analizi ile belirlenmiştir. 
Farklı miktarlarda PEG eklenerek elde edilen yarı IPN hidrojellerde %10' luk PEG çözeltileri kullanılmıştır. En yüksek şişme değeri %1792,45 yarı IPN hidrojelde gözlenmiştir. En yüksek şişme kapasitesine sahip olan yarı-IPN hidrojel, metilen mavisinin adsorpsiyon uygulamasında adsorban olarak kullanılmıştır. Adsorpsiyon çalışmalarında optimum şartlardaki boyar madde giderim yüzdesi %86,03 olarak belirlenmiştir. Dolgu maddesi olarak KHümat'ın kullanıldığı hidrojel kompozitlerde ise en yüksek şişme değeri %1703,7 olarak gözlenmiştir. Kompozit hidrojellerde yapılan adsorpsiyon çalışmalarında ise optimum şartlardaki boyar madde giderim yüzdesi %83,56 olarak belirlenmiştir. 
Elde edilen hidrojellere yapılan analizlerden; Aam/NVP/PEG yarı IPN hidrojeli ve Aam/NVP/PEG/KHümat kompozit hidrojellerin metilen mavisi adsorpsiyonunda adsorban olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.  

Anahtar Kelimeler: Akrilamid, Hidrojel, Metilen Mavisi, N-Vinil-2-Pirolidon, Polietilen Glikol, Potasyum Hümat, Yarı IPN

Abstract:
In this thesis, acrylamide (Aam) based hydrogels were prepared in different compositions. In addition to Aam, hydrogels were prepared by using N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP), potassium humate (KHumate) and polyethylene glycol (PEG) and characteristic of these hydrogels were researched. 
Aam-NVP was obtained by cross-linking two monomers (copolymer hydrogel) according to the composite hydrogel radical polymerization method. PEG was added in different amounts to obtain the semi-IPN structure. Potassium humate (KHumate) was added to the structure as a filler. The swelling behavior and the thermal properties effect of PEG amounts and filler added to the structure on hydrogel was investigated. Hydrogels were characterized by adsorption analysis, equilibrium swelling percentage, Fourier transform infrared (FTIR) analysis, scanning electron microscopy (SEM) analysis, thermogravimetric analysis (TGA) and ultraviolet (UV) spectrophotometer. 
10% PEG solutions were used in the semi-IPN hydrogels obtained by adding different amounts of PEG. The highest swelling value was observed as 1792,45% on semi-IPN hydrogel. The semi-IPN hydrogel that has the highest swelling capacity was used as an adsorbent in the adsorption of methylene blue. In adsorption experiments, the percentage of stain removal at optimum conditions was determined as 86,03%. The highest swelling value of hydrogel composites using KHumate as filler material was observed to be 1703,7%. In the case of adsorption studies in composite hydrogels, the percentage of stain removal in optimum conditions was 83,56%. 
From the analyzes made on the obtained hydrogels, it is concluded that Aam/NVP/PEG 
semi-IPN hydrogels and Aam/NVP/PEG/KHumate composite hydrogels can be used as adsorbents in methylene blue adsorption.

Keywords: Acrylamide, Hydrogel, Methylene Blue, N-Vinyl-2-Pyrrolidone, Poliethylene Glycol, Potassium Humate, Semi IPN