Paramanyetik karbon nanotüplerin karakterizasyonu, toksisitesinin belirlenmesi ve saflaştırma amaçlı kullanımı
Characterization of paramagnetic carbon nanotubes, determination of toxicity and purification purposes
Yazar: RECEP ÜSTÜNSOY
Danışman: PROF. DR. MUHAMMET BEKTAŞ ; DR. BİRCAN DİNÇ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Fitalat = Phthalate ; Kalorimetri = Calorimetry ; Karbon = Carbon ; Kromatografi = Chromatography ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Nanotüp = Nanotube ; Paramanyetik özellikler = Paramagnetic properties ; Toksisite = Toxicity

Özet:
Karbon nanotüpler (KNT), sahip oldukları geniş yüzey alanı ve yüksek kapasitedeki emme güçleri ile son yıllarda saflaştırma uygulamalarında çok popüler hale gelmişlerdir. KNT'lerin tek duvarlı ve çok duvarlı olmak üzere iki çeşidi bulunmaktadır. Çok duvarlı KNT'ler iç içe geçmiş tek duvarlı KNT'ler gibidirler. Dolayısı ile yüzey alanları tek duvarlı KNT'lere göre çok geniştir. Yüzey alanın genişliği ve yüksek kapasitedeki emme güçleri sayesinde nanometre boyutundaki tüpler bu özelliklerden faydalanılarak, demir tuzları ve belli özellikteki kimyasallar ile paramanyetik hale getirilebilmektedir. Paramanyetik hale gelen KNT'ler mıknatıs yardımıyla toplanabilir duruma da gelirler. Bu özellik KNT'lerin farklı ortamlardan kolayca ayrıştırılmasını sağlamaktadır. İlave olarak yüzey alanları çok geniş olduğu için hedef ortama göre, ortamda bulunan maddeler ile bağ yapabilecek moleküller ile desteklenirse, KNT'ler mıknatıs yardımıyla ortamdan toplanabilirken hedef maddenin de ortamdan ayrıştırılması sağlanabilmektedir. Son yıllarda bu konu hakkında çok sayıda önemli araştırmalar yapılmıştır. 
Ayrıştırma yöntemlerinde kullanımı oldukça verimli sonuçlar veren KNT'lerin, ftalat asit esterlerinden (PAE) dietil fitalatın (DEP) çevreden ayrıştırılmasında kullanımı amaçlanmaktadır ve bu önem arz etmektedir. Çünkü insan ve çevre için zararlı olan ve çok sayıda kişisel bakım ürünleri ve deterjan tarzı temizlik ürünlerinde bulunmaktadır. Bunlar endokrin bozucu olabilen kimyasallardandır ve doğal hormonların salgılanması, taşınması, metabolizması, eliminasyonu ve reseptöre bağlanmasını etkileyen bileşiklerdir. Bu bağlamda üretilen, toksisitesine bakılmış ÇDKNT'lerin, ayrıştırma amaçlı kullanılmasında, özellikle DEP'ler çalışılacaktır. Literatürde kısa ÇDKNT'lerle yapılmış ayrıştırıcılar yer almamaktadır. Bu nedenle elde edilen bilgiler önem taşımaktadır.

Abstract:
Carbon nanotubes, become popular in the area of chromatography thanks to their high surface area and adsorption capabilities. They mainly consists of two types; single-walled (SWCNT) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNT). Their structure is like tubes of graphene sheets formed by a direction vector. They can be at least 0,4 nm in width. From 0.4 nm to 2 nm, they are classified as single-walled. MWCNTs can be produced in the range of 2 nm- 100 nm. MWCNTs have more surface area than SWCNTs. CNTs can be modified wih salts of iron (Fe) to be paramagnetic thanks to their high capacity of adsorption. Operation is basically consists of mixing and sonicating Fe-Salt complex with specific chemicals and CNTs. The final product can be collected easily with a permanent magnet. In the last decade, it is possible to see many important researches about paramagnetic CNTs. Big portion of these works are focused on purification of water from heavy metals and plastic originated compounds. In these purification processes paramagnetic MWCNTs are used generally.
Phthalate Acid Esters (PAE) are present in enourmous amount of PVC based materials. Consequently, PAEs can mix with environmental water, earth and other food and drinks that are packed with plastic products. PAEs has very harmful effects on human health such as they can damage endocrine system and prevent hormones working properly. Hence, this work focused in filtration capabilities of paramagnetic CNTs by using DEP as target compound specifically. Short MWCNTs which are subjected to toxicity tests formerly will be used. There is no reasearch made with short MWCNTs in the area. Therefore, it is important that new information about these CNTs will be obtanied.