Kitosan birimi içeren iletken kompozitlerin sentezi ve uygulama alanlarının incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Alper Ömer YAŞAR
Danışman: İsmet Kaya
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında, aldehit fonksiyonel iyonik sıvılar (ALİS'ler) sentezlendi ve sentezlenen ALİS'ler kitosan (Ks) biyopolimer zincirlerinin çapraz bağlanmasında kullanılarak, kitosan-aldehit fonksiyonel iyonik sıvı (Ks-ALİS) malzemeler film ve yapı iskelesi formunda hazırlandı. Ayrıca, kitosan/polianilin (Ks/PAn) kompozitleri sentezlendi ve bu kompozitler kullanılarak kitosan/polianilin-aldehit fonksiyonel iyonik sıvı (Ks/PAn-ALİS) kompozitlerinin film ve yapı iskeleleri oluşturuldu. Öncelikle, dialdehit ve piridinyum fonksiyonel grupları ve farklı karbon zincir uzunluklarına (n= 5, 8 ve 10) sahip olan ALİS bileşikleri (1,1′-(pentan-1,5-diyl) bis(4-formilpiridinyum) dibromür (C5PyBr), 1,1′-(oktan-1,8-diyl) bis(4-formilpiridinyum) dibromür (C8PyBr) ve 1,1′-(dekan-1,10-diyl) bis(4-formilpiridinyum) dibromür (C10PyBr)) sentezlendi. Daha sonra, ALİS'lerin yapıları Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR), X-ışını kırınım (XRD), hidrojen nükleer manyetik rezonans (1H-NMR), karbon nükleer manyetik rezonans (13C-NMR) ve morötesi-görünür bölge (UV-vis) spektroskopileri kullanılarak aydınlatıldı. ALİS'lerin termal özellikleri için termogravimetri (TG) ve diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) analizleri gerçekleştirildi. Hazırlanan malzemeler için FT-IR ile yapı karakterizasyonu, TG ile termal davranışları, taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile yüzey morfolojisi, Brunauer-Emmett-Teller (BET) ile yüzey alanı ve eş-doğrusal 4-nokta tekniği ile elektriksel iletkenlikleri belirlendi. Ks-ALİS filmlerinin elektrik iletkenlik değerinin 1,69 × 10-5 ± 2,37 × 10-5 S cm-1'e kadar ulaştığı belirlendi. Hazırlanan Ks-ALİS filmlerin elektriksel iletkenlik değeri, Ks2 filmlerinden yaklaşık olarak 2700 – 1700 kat aralığında daha iyi elektriksel iletkenliğe sahiptir. Ks/PAn ve Ks/PAn-ALİS kompozitleri FT-IR, TG, SEM ve iletkenlik analizleri için eş-doğrusal 4-nokta tekniği kullanılarak karakterize edildi. Ks/PAn kompozitinin iletkenliği 2,77 × 10-1 ± 0,37 × 10-1 S cm-1 olarak belirlendi. Hazırlanan malzemelerin pH sensörü, HCl ve NH3 buharı sensörü ve metil oranj (MO) boyar maddesinin sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasında kullanımı gibi potansiyel uygulama alanları araştırıldı. Ks-ALİS yapı iskelelerinin belirli derişimde NaOH ile muamele edilmesiyle renk değişimini gösteren ΔE değerlerinin Ks2'ninkilerle kıyaslandığında, 8,4 – 6,3 kat daha yüksek olduğu bulundu. Ks/PAn-ALİS filmlerin önce NH3 buharına daha sonra HCl buharına maruz bırakılmasıyla iletkenliğinin yaklaşık olarak 235 kat arttığı belirlendi. Sulu çözeltilerden MO boyar maddesinin uzaklaştırılmasında Ks-ALİS filmleri %99'a varan yüksek bir performans gösterdi. Ayrıca, KS-ALİS filmleri Ks2 filmlerine göre yaklaşık 4 kat daha etkin bir performans sağladığı gözlendi.