Mineral katkılı antibakteriyel özelllikli fotokatalitik aktiviteye sahip nanokompozitlerin geliştirilmesi
Mineral additives development of nanokomposites with antibakterial and photo catalytic properties
Yazar: BURCU DUYMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ALİ MURAT SOYDAN
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Antibakteriyel ajanlar = Anti-bacterial agents ; Fotokatalitik = Photocatalytic ; Kimyasal çözeltiler = Chemical solution ; Polimer çözeltisi = Polymer solution ; Seyreltik çözeltiler = Dilute solutions ; Sulu çözeltiler = Aqueous solutions

Özet:
Günümüzde, artan çevre bilinci ve insan sağlığının daha önem kazanması ile
boya endüstrisinde kullanılan boyaların dekoratif özelliklerinin yanısıra kendi

kendini temizleme, ortam havasını temizleme veya anti bakteriyel özelliklerin de

olması istenmektedir. Bu fonksiyonların kazandırılmasında nanoteknoloji

yaklaşımları ön plana çıkmaktadır. Bu tez çalışmasının temel amacı boyalar için

antibakteriyel özellikli nanokompozit malzeme elde etmektir.

Yıllık 800 bin tonluk üretim kapasitesi ile Avrupa'nın altıncı büyük boya

üreticisi durumunda olan ülkemizde, boya üretim girdilerinin %65'i yurtdışından

temin edilmekte, hammadde ihtiyacı artan üretim kapasitesine paralel olarak

artmaktadır. İthal edilen bu hammaddelerin azaltılması ancak kullanılan fotoaktif

malzemenin miktarını düşürmek veya aynı miktarlarla daha yüksek fotokatalitik

aktivite elde etmek ve ıslak örtücülük (düşük yüzey gerilimi) özelliklerinin

geliştirilmesi ile mümkündür. Bu sayede, ülkemizde boya üreten firmaların ileri

düzeyde teknoloji kullanan donanımlı, dünya standartlarında tesisler olarak faaliyet

gösterebilmeleri ve küresel rekabette söz sahibi olabilmeleri sağlanabilecektir.

Bilindiği gibi, fotokatalitik aktivite özelliğinden dolayı en çok tercih edilen

yarıiletken olan titanyum dioksit solar spektrumun sadece ultraviyole bölgesinde

aktiftir. Soğurma bandının görünür bölgeye (gün ışığı) kaydırılması için farklı

katkıların denenmesi son yıllarda yoğun olarak araştırılmaktadır. Bu amaçla, tez

kapsamında ilk olarak solgel yöntemi ile TiO 2 -kalsit, TiO 2 -SiO 2 ve TiO 2 -talk

kompozitleri sentezlenerek fotoaktif yüzey alanının artırılmasına çalışılmıştır.

Üretilen boyaların anti bakteriyel performansı ve diğer foto-katalitik özelliklerine

etkileri incelenmiştir. Bir sonraki aşamada, boyalara antibakteriyel özellikler

kazandırmak amacıyla TiO 2 -ZnB kompoziti sentezlenmiştir.

Abstract:
Nowadays, environment awareness and human health issues are of paramount
importance. Therefore, in the paint industry, the paints should have the antibacterial,

self-cleaning and environment cleaning properties besides their decorative properties.

For this purpose, the nanotechnological approach offers new properties and

opportunities for antibacterial applications. The main objective of the study is to

obtain antibacterial nanocomposite materials for paints.

Turkey is the sixth paint producer of the Europe with the amount of 800

thousand tonnes annually and supplies the 65% of the production inputs from abroad.

Raw material needs rise in parallel with increased production capacity. Reduction of

exported raw materials can be enabled by lowering the added the amount of

photoactive agents' amount ensure the higher photocatalytic activity and better the

wettability (lower surface tension) properties. Thus, the paint industry will obtain

high technology, high performance and production capacity.

Because of its photocatalytic activity properties, titanium dioxide is the most

prefered semi-conductor. It actives just in the ultraviolet region of the solar spectrum.

In the last years there have been conducted a lot of experiments by using different

dopants in order to shift the absorption band though the visible region of the solar

spectrum.

For this purpose, firstly TiO 2 /calcite, TiO 2 /silica, TiO 2 /magnesium silicate

composites were synthesized by using solgel method in order to increase photoactive

surface area. Anti-bacterial property performance and the effects on the other

photocatalytic properties of produced paints were investigated. In the next step,

ZnO.B 2 O 3 /TiO 2 nanocomposite powder was synthesized in order to obtain

antibacterial paints.