Polivinil alkol bazlı yeni nanokompozitlerin hazırlanması ve özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, poli(vinil alkol) (PVA) esaslı yeni nanokompozitlerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, ilk kez sentezlenen metakrilat bazlı poli(2-okso-2-[4-(triflorometil)anilino]etil-2-metilprop-2-enoat) (PTFMAM) polimeri, hidrotermal yöntemle PVA biyopolimeri ile ile harmanlanmıştır. Ayrıca biyosentez yöntemiyle elde edilen gümüş nanoparçacıkları (Ag NP’ler), PTFMAM–PVA karışımına ilave edilerek nanokompozit yapılar elde edilmiştir. Nanokompozitlerin yapısal ve morfolojik özellikleri X-ışını kırınımı (XRD), SEM, TEM ve FTIR analizleriyle belirlenmiştir. Termal özellikler termogravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, PTFMAM ile harmanlama ve Ag NP ilavesinin PVA’nın termal kararlılığını ve cam geçiş sıcaklığını artırdığını göstermiştir. Bunun yanı sıra, nanokompozitlerin dielektrik özelliklerinde iyileşme sağlanmış ve Ag NP ilavesiyle PVA’nın suda çözünürlüğü azalmıştır. Biyolojik analizler, nanokompozitlerin oksidan/antioksidan ve antimikrobiyal aktivitelerinde artış olduğunu ortaya koymuştur. Sonuç olarak, geliştirilen PTFMAM– PVA/Ag nanokompozitlerin, iyileştirilmiş özellikleri sayesinde PVA’nın kullanıldığı alanlarda alternatif bir malzeme olabileceği değerlendirilmiştir.

This thesis aims to prepare and investigate the properties of novel poly(vinyl alcohol) (PVA)-based nanocomposites. In this context, the newly synthesized methacrylate-based poly(2-oxo-2-[4-(trifluoromethyl)anilino]ethyl-2-methylprop-2-enoate) (PTFMAM) polymer was blended with PVA biopolymer using a hydrothermal method. Additionally, silver nanoparticles (Ag NPs) obtained by biosynthesis were added to the PTFMAM– PVA mixture to obtain nanocomposite structures. The structural and morphological properties of the nanocomposites were determined by X-ray diffraction (XRD), SEM, TEM, and FTIR analyses. Thermal properties were evaluated using thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The results showed that blending with PTFMAM and the addition of Ag NPs increased the thermal stability and glass transition temperature of PVA. Furthermore, improvements were achieved in the dielectric properties of the nanocomposites, and the water solubility of PVA decreased with the addition of Ag NPs. Biological analyses revealed an increase in the oxidant/antioxidant and antimicrobial activities of the nanocomposites. Consequently, it was evaluated that the developed PTFMAM–PVA/Ag nanocomposites, due to their improved properties, could be an alternative material in areas where PVA is used. Biological activity studies revealed enhanced oxidant/antioxidant and antimicrobial properties for the nanocomposites. Overall, the findings demonstrate that the developed PTFMAM–PVA/Ag nanocomposites exhibit improved thermal, dielectric, and biological performance, suggesting their potential use as alternative materials in applications where PVA is commonly employed.