Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Hande ZİNCİRKARA
Danışman: Ayla Altınten
Özet:
Yapılan çalışmada, üstün termal ve kimyasal kararlılık özellikleri sayesinde oldukça yaygın kullanılan petrol türevi bir plastik malzeme olan polistiren (PS) matris olarak kullanılmıştır. PS matrisine eklenen inorganik dolgu maddesi olarak çinko oksit (ZnO) nanopartikülleri kullanılmıştır. Sonrasında yapıya polilaktik asit (PLA) katılarak malzemeye biyobozunur özellik kazandırmak amaçlanmıştır. ZnO nanopartikülleri sentezde kullanılmadan önce stearik asit (SA) ile modifiye edilmiş ve organik madde içerisindeki dağılımı iyileştirilmiştir. Yapılan çalışmada PS sentezi emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Çözelti harmanlama ve in-situ yöntemleri ile farklı oranlarda PLA:PS (kütlece 30:70 ve 50:50) kullanılarak ve farklı yüzdelerde takviye edici ZnO (kütlece %3,5,10) eklenerek PLA/PS/ZnO nanokompozitleri sentezlenmiştir. Nanokompozit sentezi sonunda hazırlanan plakalar, kaktüs toprağı ve humuslu toprak olarak farklı mineraller içeren iki ayrı toprağa gömülmüştür. Ayda bir kez 6 ay boyunca topraktan çıkarılıp tartımı alınan numunelerde kütle kaybı ölçümüyle nanokompozitlerin biyobozunurluk özelliği gözlenmiştir. Son olarak çalışmanın esas amacı olan PLA/PS/ZnO nanokompozitlerinin yağ-su ayırmadaki etkinliği incelenmiştir. Çalışmada pamuklu kumaş ve poliüretan (PU) sünger kullanılmıştır. PLA/PS/ZnO nanokompozitleri ile kaplanan malzemelere hidrofobik ve oleofilik yüzey özellikleri kazandırılarak yağ-su ayırma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen nanokompozitlerin yapısal özellikleri için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM); termal özellikleri için Termogravimetrik Analiz (TGA); yapı karakterizasyonu için Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) kullanılmıştır. Polimer ve nanokompozitlerin setlik ölçümleri Shore-D setlik testiyle belirlenmiştir. Karakterizasyon çalışmaları sonucunda, çözelti harmanlama yöntemiyle sentezlenen nanokompozitlerin mekanik ve termal dayanımının in-situ yöntemi ile sentezlenen nanokompozitlere göre daha iyi olduğu görülmüştür. PLA’nın nanokompozit içindeki yüzdesinin artmasıyla bozunma artış göstermiştir. Toprak testi sonucuna göre kaktüs toprağına gömülen numunelerde humuslu toprağa göre daha çok bozunma görülmüştür. Yapılan bu çalışmada PLA/PS/ZnO biyobozunur nanokompozitlerinin yağ-su ayırmadaki etkinliğinin yüksek olması ve PLA katkısı sayesinde kullanılan petrol türevli PS miktarının da azaltılmış olması sebebiyle yeşil su arıtma alanında potansiyel uygulama alanı bulabileceği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler : Polilaktik asit, polistiren, çinko oksit, biyonanokompozit, emülsiyon
polimerizasyonu, tekstil yüzey kaplama, yağ-su ayırma