Polianilin/gümüş nanokompozit maddesinin sentezi, karakterizasyonu ve iletken antimikrobiyal film yapımı
Synthesis and characterization of polyaniline/silver nanocompozites and preparation of conductive antimicrobial films
Yazar: GÜLŞEN AKSİN
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN ZENGİN
Gaziantep Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada nanoteknolojide önemli bir yere sahip metalik nanotanecikler grubunda yer alan ve antibakteriyel özellik gösteren gümüş nanopartiküllerin sentezi yapılmış ve bazı karakteristik özellikleri araştırılmıştır. Sonrasında optimal işlem koşulları kullanılarak doğası gereği iletken olan polianilin sentezlenmiş, polianilin/gümüş (PANI/Ag) nanokompozitleri in-situ polimerizasyon yoluyla hazırlanmıştır. PANI ve PANI/Ag nanokompozit filmleri damlatma metoduyla üretilmiştir. HCl ile katkılanmış PANI film ve PANI/Ag nanokompozit filmlerin elektriksel iletkenlikleri standard dört-nokta-problu teknik ile ölçülmüştür. Nanokompozit filmlerin elektriksel iletkenliğinin saf PANI'ninkinden daha fazla olduğu gözlenmiştir. PANI/Ag nanokompozitlerinin iletkenliklerindeki artışın kısmen Ag'lerin katkılama veya kompleks oluşturma etkisiyle olduğu anlaşılmıştır. PANI ve PANI/Ag nanokompozitlerinin karakterizasyonu UV-Vis, FT-IR ve FL spektroskopik metodlarıyla yapılmıştır. UV-Vis ve FT-IR sonuçları Ag nanopartiküllerinin polimer ana zinciri boyunca bulunan kuinoid birimlerini etkilediklerini göstermiş ve Ag nanopartikülleri ile PANI'nin kuinoidal kısımları arasında güçlü etkileşimlerin olduğunu göstermiştir. PANI ve PANI/Ag nanokompozitlerinin FL özellikleri araştırılmış ve PANI/Ag nanokompozitlerinin fotoluminesans şiddetlerinin saf PANI'ninkinden daha yüksek olduğu bulunmuştur. PANI ve PANI/Ag nanokompozitlerinin kütle kaybı miktarları ve termal kararlılıkları TGA yöntemiyle tayin edilmiştir. Nanopartiküllerin ve filmlerin morfolojileri SEM cihazı ile incelenmiştir. SEM analizleri, Ag nanopartiküllerinin nanokompozit film içinde homojen şekilde dispers ve iyi izole olduklarını, fakat bazı bölgelerinde topaklanma meydana geldiğini göstermiştir. Ag nanopartiküllerinin PANI film matriksi içerisindeki varlığı ve dağılımları EDX ile analiz edilmiştir. Bu çalışmanın sonunda sanayiye ve sağlık sektörüne yönelik potansiyel kullanım alanlarına sahip olabilecek iletken ve antimikrobiyal yeni nanokompozit maddelerinin sentezleri ve filmlerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen filmlerin antimikrobiyal özellikleri ayrıca incelenmiştir.

Abstract:
In this study silver nanoparticles, existing as metallic nanoparticles, holding an important place in nanotechnology and having antibacterial properties were synthesized and various characteristic properties were investigated. Subsequently the inherently conductive polyaniline was synthesized by using an optimized process to prepare polyaniline/silver (PANI/Ag) nanocomposites via in-situ polymerization. PANI and PANI/Ag nanocomposite films were produced by the drop-by-drop method. The electrical conductivities of HCl doped PANI film and PANI/Ag nanocomposite films were measured according to the standard four-point-probe technique. The nanocomposite films exhibited an increase in electrical conductivity compared to neat PANI. The increase of conductivity of PANI/Ag nanocomposites may be partially due to the doping or complex formation effect of Ag. PANI and PANI/Ag nanocomposites were characterized by spectroscopic methods, including UV-Vis, FT-IR and PL. UV-Vis and FT-IR results showed that Ag nanoparticles affect the quinoid units along the polymer chain and indicate strong interactions between Ag nanoparticles and quinoidal sites of PANI. PL properties of PANI and PANI/Ag nanocomposites were studied and the photoluminescence intensity of PANI/Ag nanocomposites was higher than that of neat PANI. The amount of weight loss and thermostability of PANI and PANI/Ag nanocomposites were determined by TGA. The morphology of nanoparticles and films were examined by SEM. SEM analyses revealed that Ag nanoparticles were well dispersed and isolated in nanocomposite films, but some agglomerates were detected in some regions of the nanocomposite films. The existence and distributions of Ag nanoparticles in PANI film matrix were analyzed by EDX. Finally, the syntheses of new conducting antimicrobial nanocomposites and production of their films, may have potential applications in industry and health oriented areas. The antimicrobial properties of the nanocomposite films obtained were also examined.