Arayüzey polimerizasyonu ile elde edilen antibakteriyel poli(N-metilpirol)/BN kompozitinin yapısal ve elektriksel karakterizasyonu
Structural and electrical characterization of antibacterial poly(N-methylpyrol)/BN composite obtained by interface polymerization
Yazar: BAHAR YEĞİN YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. HATİCE ÖZKAZANÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Bor nitrür = Boron nitride ; Karakterizasyon = Characterization ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Metil pirol = Methyl pyrrolle

Özet:
Bu çalışmada ara yüzey polimerizasyon yöntemi ile elde edilen Poli(N-metilpirol) ve Poli(N-metilpirol)/Bor nitrür (PNMPy/BN) kompozitinin karakterizasyon ve morfolojik analizleri yapıldı. Bu analizler Fourier dönüşümü kızılötesi (FT-IR), X-ışını kırınımı (XRD), Floresans (FL) ölçümleri, Termogravimetrik (TG) ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirildi. Örneklerin sıcaklığa bağlı dielektrik ölçümleri bir LCR metre ile yapıldı ve ardından örneklerin antimikrobiyal aktiviteleri incelendi. Analizler, BN nanopartiküllerinin polimer zincirlerinin - istiflenme mesafesini azalttığını ve FL sönümleme etkisine neden olduğunu gösterdi. PNMPy'nin bozunma süreci 318C'de gerçekleşirken, katkılama işlemi sonrası bozunma sıcaklığı 345C'ye çıktı. SEM analizinde katkılama işlemi ile yüzeydeki moleküler yapıların daha sıkı ve istif bir yapıda olduğu görüldü. Dielektrik analizler, PNMPy ve PNMPy/BN kompozitinin yük transfer mekanizmasının CBH (Correlated Barrier Hopping) modeli ile uyumlu olduğunu gösterdi. Ayrıca, katkılama işleminin, polimer matriste bulunan yük taşıyıcıların minimum sıçrama mesafesini azalttığı belirlendi. Antibakteriyel aktivite testleri, BN nanopartiküllerinin E.Coli ve S. Aureus bakterilerinin yasaklı bölge çapını yaklaşık 7 mm arttırdığını gösterdi. Elde edilen sonuçlara göre, PNMPy/BN kompozitinin önemli bir antibakteriyel ajan olmasının yanı sıra, orta frekans bölgesinde çalışan elektronik cihazlarda kullanılabilecek düşük maliyetli bir yarı iletken malzeme olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Bor Nitrür, Karakterizasyon, Kompozit Malzeme, Poli(N-metilpirol)

Abstract:
In this study, characterization and morphological analyzes of Poly(N-methylpyrrole) and Poly(N-methylpyrrole)/Boron nitride (PNMPy/BN) composite obtained by interfacial polymerization method were performed. These analyzes were performed with Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), Fluorescence (FL) measurements, Thermogravimetric (TG) and Scanning electron microscope (SEM). The temperature-dependent dielectric measurements of the samples were made with an LCR meter, and then the antimicrobial activities of the samples were examined. The analyzes showed that the BN nanoparticles reduced the - stacking distance of the polymer chains and caused the FL damping effect. While the decomposition process of PNMPy occurred at 318C, the decomposition temperature increased to 345C after doping. In the SEM analysis, it was observed that the molecular structures on the surface were more compact and stacked with the doping process. Dielectric analyzes showed that the charge transfer mechanism of PNMPy and PNMPy/BN composite is compatible with the CBH (Correlated Barrier Hopping) model. In addition, it was determined that the doping process reduces the minimum spacing of the charge carriers in the polymer matrix. Antibacterial activity tests showed that BN nanoparticles increased the restricted zone diameter of E. Coli and S. Aureus bacteria by approximately 7 mm. According to the results obtained, it has been determined that PNMPy/BN composite is a low-cost semiconductor material that can be used in electronic devices operating in the mid-frequency region, as well as being an important antibacterial agent.

Keywords: Boron Nitride, Characterization, Composite Material, Poly(N-methylpyrrole)