Polistirene gömülü bor dipirometan hibrit nanofiberlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Elektro eğirme nanofiberlerin elde edilmesinde basit, yaygın ve çok yönlü bir tekniktir. Bu işlem, polimer çözeltisini besleme ünitesine konulup, metal iğne ucu ile toplayıcı yüzey arasında bir elektriksel alan oluşturulması temeline dayanarak Taylor konisi üzerindeki yüzey gerilimini aşıp bir polimer jet oluşturmaktadır. Jetin toplayıcı yüzeyine iletimi esnasında uygulanan dış elektrostatik çekim alanı ile jet içerisindeki yüzey yüklerinin itici kuvvetleri arasında meydana gelen etkileşimler jet içindeki polimer zincirlerinin gerilmelerini sağlayarak nanofiber olarak adlandırılan çok küçük çaplara sahip fiberlerin oluşturulmasını sağlamaktadır. Bu tez kapsamında, polistirene gömülü bor dipirometan hibrit nanofiberleri elektro eğirme tekniğiyle hazırlanarak, karakterizasyonu, antibakteriyel ve fotokatalitik özelliklerinin incelenmesi amaçlandı. Bu kapsamda, nanofiberlerin üretimi için toksik olmayan, biyolojik olarak parçalanabilen ve ticari olarak satın alınan bir polimer olan Polistiren (PS) ile basit ve çok yönlü bir teknik olan elektro eğirme tekniği kullanıldı. İlk olarak, homojen PS nanofiber üretmek için elektro eğirme parametreleri optimize edildi. Üretilen nanofiberler FT-IR, SEM, EDX ve TGA yöntemleriyle karakterize edildi. Daha sonra nanofiberlere katkılanacak C2 ve C6 pozisyonlarında 􀵴yot atomu içeren BODIPY (2) türevi sentezlendi. Sentezlenen bileşiğin yapısı FT-IR, Kütle, 1HNMR, 13C-NMR ve UV-V􀵴s spektrometreleri ile aydınlatıldıktan sonra, elektro eğirme prosesi öncesi ve elektro eğirme prosesi sonrasında olmak üzere iki farklı teknikle birleştirilerek hibrit PS nanofiberler hazırlandı. Hazırlanan tüm ürünlerin yapıları FTIR, TGA, EDX ve SEM yöntemleri ile karakterize edildi. Bu çalışmada ayrıca katkılandırılmamış PS nanofiberin ve 2 bileşiği ile katkılandırılan hibtit nanofiberlerin Rhodamine B (Rh B) bozunma sürecindeki fotokatalitik aktiviteleri ve farklı bakterilerinde oluşturduğu büyüme inhibisyonu S. aureus ve E. coli suşları kullanılarak incelenmiştir.Electrospinning is a prevalent technique for creating nanofibers. It involves the application of an electric field to a polymer solution, forming a polymer jet. The interaction between the electrostatic attraction and surface charges inside the jet stretches the polymer chains, resulting in nanofibers—ultra-thin fibers with minuscule diameters. Within this thesis, it was aimed to prepare and characterize polystyrene embedded boron dipyrromethane hybrid nanofibers via electrospinning technique, and investigate their antibacterial and photocatalytic properties. In this context, Polystyrene (PS), a non-toxic, biodegradable, and commercially available polymer was used for producing nanofibers using the straightforward and multifaceted technique of electrospinning. Initially, the electrospinning parameters were optimized to produce homogenous PS nanofibers. The produced nanofibers were characterized by FT-IR, SEM, EDX, and TGA methods. Afterwards, a BODIPY (2) derivative containing an iodine atom at C2 and C6 positions to be added to the nanofibers was synthesized. After the structure of the synthesized compound was elucidated with FT-IR, Mass, 1H-NMR, 13C-NMR, and UV-Vis spectrometers, hybrid PS nanofibers were prepared by combining two different techniques before and after the electrospinning process. The structures of all prepared products were characterized with FTIR, TGA, EDX, and SEM methods. This study also investigated the photocatalytic activities in Rhodamine B (Rh B) degradation process and growth inhibition caused in different bacteria of unmodified PS nanofiber and hybrid nanofibers modified with 2 compounds using S. aureus and E. coli strains.