Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Ticaret Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ELİF BURCU YILMAZ
Danışman: CEYLAN MUHAMMET
Özet:ÖZET Nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür. Bu alanda yapılan çalışmalar son on yılda hızlı ilerlemeler kaydetti. Elekrospinning yöntemiyle nanolif üretimi bu alandaki dikkat çekici noktalardan biridir. Bu çalışmada, 700-800 gr/m2'lik düşük yoğunlukları ve 165 ° yüzey temas açısında süperhidrofobik özelliklere sahip sol-jel yöntemiyle elde edilen silika aerojelleri kullanılmıştır. Polikaprolakton (PCL)-Silika Aerojel Nanolifler, elekrospinning yöntemiyle üretilmiştir. Çözeltilerin hazırlanması sırasında kullanılan AC-CL ve MET-CL çözücü grupları kullanılarak polimerik çözeltiler elde edilmiştir. Bu çözeltilere %0,5, %1, %2 ve %4 oranında silika aerojel eklenerek nanolifler elde edilmiştir. Çalışma kapsamında iki farklı çözücü grupları arasındaki farklar incelenmiştir. Ek olarak, çekme testi, SEM, FTIR, DTA/TG ve BET gibi bir dizi malzeme testi yapılmıştır. Genel olarak, yüksek yüzey alanı özelliğine sahip elde edilen süperhidrofobik nanolifler, güneş cihazları, güneş havuzları, sensörler ve kapasitörler dahil olmak üzere birçok alana uygulanan malzemelerin tasarımında kullanılabilir. Anahtar Kelimeler: Elektrospinning, nanolif, polikaprolakton, silika aerojel, sol-jel. ABSTRACT Nanotechnology is the control of matter at the atomic, molecular, and supramolecular level. The field of nanotechnology has seen rapid advancements over the last decade. Nanofiber production through the method of electrospinning is one of the attraction points in this area. The Nanofibers, prepared with nano-sized additives, particularly with polymer, have an extensive range of usages. This study utilizes silica aerogels obtained by the sol-gel method due to their low density of 700-800 gr/m2 and superhydrophobic property at the surface contact angle of 165°. Polycaprolactone (PCL)-Silica Aerogel Nanofibers were attained by adding 0. 5%,1%, 2%and 4% of previously produced aerogels to the Nanofibers formed by electrospinning. This paper correspondingly examined the differences between AC-CL and MET-CL solvent groups being utilized during the preparation of the solutions. In addition to this examination, series of material tests were conducted, such as tensile test, SEM, FTIR, DTA/TG, and BET. Overall, the resultant superhydrophobic Nanofibers with a property of high surface area can be utilized in the design of materials applied to many areas, including solar devices, solar pools, sensors, and capacitors. Keywords: Elekrospinning, nanofiber, polycaprolactone, silica aerogel, sol-gel. İÇİNDEKİLER İÇİNDEKİLER . i ÖZET. iii ABSTRACT . iv TEŞEKKÜR . v ŞEKİLLER . vi ÇİZELGELER . viii SİMGELER VE KISALTMALAR . ix 1. GİRİŞ . 1 2. LİTERATÜR ÖZETİ . 4 3. AEROJELLER . 7 3. 1. Karbon Aerojeller . 7 3. 2. Organik Aerojeller . 7 3. 3. İnorganik Aerojeller . 8 3. 4. Silika Aerojeller . 8 3. 4. 1. Silika aerojellerin özellikleri . 8 3. 4. 1. 1. Yoğunluk . 8 3. 4. 1. 2. Optik özellik . 9 3. 4. 1. 3. Termal özellik . 10 3. 4. 1. 4. Hidrofilik . 10 3. 4. 2. Silika aerojelin kullanım alanları . 12 3. 4. 2. 1. Isı yalıtımı . 13 3. 4. 2. 2. Optik uygulamalar . 14 3. 4. 2. 3. Akustik ve mekanik uygulamalar . 15 3. 4. 2. 4. Elektriksel . 15 3. 5. 1. Silika aerojellerin üretim yöntemi . 16 4. SOL-JEL YÖNTEMİ . 17 4. 1. Sol- Jel Basamakları . 17 4. 2. Sol-jel Yönteminin Avantaj-Dezavantajları . 18 5. POLİKAPROLAKTON (PCL) . 20 5. 1. Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri . 20 6. ELEKTROSPINNING . 23 6. 1. Elektrospinning Tarihçesi . 23 6. 2. Elektrospinning İşlemi . 24 6. 3. Elektrospinning Parametreleri . 25 6. 3. 1. Sistem parametreleri . 25 6. 3. 1. 1. Polimer ve çözücü türleri . 25 6. 3. 1. 2. Polimerlerin Viskozitesi, İletkenliği ve Yüzey Gerilimi . 26 6. 3. 2. İşlem parametreleri . 26 6. 3. 2. 1. Elektrik potansiyeli, akış hızı, polimer konsantrasyonu ve moleküler ağırlık . 26 6. 3. 2. 2. Jet ve kollektör arasındaki mesafe . 27 6. 3. 2. 3. Bölmedeki sıcaklık, nem ve hava hızı etkileri. . 27 7. NANOLİFLER . 28 7. 1. Nanoliflerin Özellikleri . 28 7. 2. Nanoliflerin Uygulama Alanları . 28 7. 2. 1. Biomedikal . 29 7. 2. 2. Sensörler . 30 7. 2. 3. Enerji . 31 7. 2. 4. Elektronik ve optik kullanım alanları . 32 7. 2. 5. Filtrasyon . 32 7. 2. 6. Kozmetik . 33 7. 2. 7. Akıllı kumaşlar ve koruma kıyafetleri . 33 8. MALZEME VE METHOD . 34 8. 1. Malzeme . 34 8. 2. Method . 34 8. 2. 1. Silika aerojel üretimi . 34 8. 2. 2. Silika aerojel katkılı PCL nanoliflerin üretimi . 38 8. 2. 3. Titanyum Dioksit üretimi . 39 8. 2. 4. TiO2 katkılı PCL nanoliflerin üretimi . 41 9. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA . 43 9. 1. Silika Aerojel Katkılı PCL Nanoliflerin Karakterizasyonu . 43 9. 1. 1. Silika aerojelin karakterizasyonu . 43 9. 1. 2. Kalınlık testi . 44 9. 1. 3. Çekme testi . 45 9. 1. 4. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) . 47 9. 1. 5. Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) . 50 9. 1. 6. Diferansiyel termal analiz/ Termogravimetri (DTA/TG) . 52 9. 1. 7. Brunauer-Emmett-Teller (BET) . 54 9. 2. TiO2 Katkılı PCL Nanoliflerin Karakterizasyonu . 56 9. 2. 1. TiO2 karakterizasyonu . 56 9. 2. 2. Kalınlık testi . 57 9. 2. 3. Çekme testi . 58 9. 2. 4. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) . 59 10. SONUÇ VE ÖNERİLER . 62 KAYNAKLAR . 64 ÖZGEÇMİŞ . 69