10
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Alümina silikat kaynakları kullanarak geopolimerizasyon yöntemi ile yapısal seramik üretiminin araştırılması
Son zamanlarda, geopolimer sentezinde metekaolin ve füme silika yerine farklı tipte alüminosilikatlar kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı geopolimerik yöntem ile yapısal malzeme sentezinde metakaolin yerine bir alüminasilikat olan ülkemiz pomzasının uygunluğunu araştırmaktadır. Başlangıç malzemesinin sonuç yapısal malzeme özelliklerini etkilediği düşünülerek, araziden alınan pomza XRF, XRD ve NMR analizleri ile karakterize edilmiştir. Araziden alındığı gibi ve metakaolin eklenmiş pomzalar, bir NaOH ve sodyum silikat çözeltilerinde çözündürüldü. Böylece, alışılmış metakaolin ve füme silikanın farklı oranlarının katılmasıyla bir dizi geopolimer bulamaç elde edildi. Bulamaçlar, mekanik testler için geopolimer numuneleri elde etmek üzere poliasetal bir kalıba döküldü ve sabit 50 °C sıcaklık/nemli fırında 24 saat kürlendi ve ardından oda sıcaklığında ilave kürlenme için bir hafta bırakıldı. Nihai geopolimer numunelerinin mikroyapısal ve mekanik karakterizasyonları XRD, SEM, 3-nokta eğilme, basınç testleri ve termal iletkenlik katsaysına dayandırılmıştır. Mekanik testler ASTM standartlarına göre yapıldı ve ölçülen değerler Weibull istatistikleri ile de analiz edildi. Sonuçların değerlendirilmesi ile pomzanın az miktarda metakaolin ve füme silika ilavesi ile reaktivitesini geliştirerek yapısal malzeme üretiminde alternatif bir alüminosilikat kaynağı olarak kullanılabileceğini görülmüştür.
İkincil lityum iyon piller için çift aktif malzemeli katotların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Lityum iyon pillerin ana bileşenlerinden olan katot aktif malzemelerden elektrikli araç teknolojileri, tüketici elektroniği vb. gibi uygulamalarda istenen performans (enerji yoğunluğu, güç yoğunluğu, güvenlik ve fiyat) elde edilememektedir. Bu nedenle katot aktif malzeme gruplarının her birinin nano yapılandırma, katkılama, yüzey modifikasyonu gibi tekniklerle performanslarının iyileştirilmesine yönelik sayısız çalışma yürütülmektedir. Performans iyileştirmeye yönelik nispeten yeni stratejilerden biri de farklı gruplardan iki veya üç malzemeyi fiziksel karıştırma ile harmanlayarak, bu malzeme gruplarının her birinin avantajlarını dengeleyen, üstün özellikli elektrotlar üretmektir. Harmanlama yoluyla ana malzemelerin eksiklikleri en aza indirilebilir ve ortaya çıkan harman, daha yüksek kararlılık ve daha düşük maliyetle daha yüksek enerji veya güç yoğunluğuna sahip olacak şekilde ayarlanabilir. Bu motivasyonla hazırlanan tez kapsamında, katmanlı oksit (Li[Ni0,5Mn0,3Co0,2]O2, NMC) ve fosfo-olivin (LiFePO4, LFP) yapıdaki katot aktif malzemelerin farklı oranlarda harmanlanması yoluyla kompozit katotların üretimi gerçekleştirilmiş ve bu katotlara sahip CR2032 tipinde lityum iyon pillerin elektrokimyasal performansları araştırılmıştır. Katot bileşimine bağlı olarak özelliklerin belirlenmesi için şarj-deşarj hızı performansı, döngü performansı, döngüsel voltametri ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan testlerde yüksek deşarj hızlarda (> 2C) ağırlıkça %20 LFP içeren elektrotun diğer elektrotlara göre belirgin şekilde daha yüksek deşarj kapasitesi verdiği gözlemlenmiştir. 1C hızında yapılan döngü performansı testlerinde ise harman elektrotların artan LFP içeriği ile 100 döngü sonrası kapasite korunumlarını arttırdıkları gözlemlenmiştir. Döngüsel voltametri analizlerinde LFP oranı ~%20 olduğunda demir ve nikel iyonlarının redoks tepe noktası akım şiddetlerinin aynı değeri aldığı, bu değerden sonra büyüklük sıralamasının değiştiği gözlemlenmiştir. Nyquist eğrilerine bakıldığında ise taze kapatılmış pillerde %20 LFP'ye kadar düşük iç direnç gözlemlenirken, tüm elektrotlarda artan döngü sayısına bağlı olarak yüzey direncinde bir artış gözlemlenmiştir. Bulgular değerlendirildiğinde yüksek enerji yoğunluğu ve çevrim ömrü istenilen uygulamalar için %80NMC+%20LFP harman elektrotun en iyi bileşim olduğu sonucuna varılmıştır. Bu değerin gözenekli elektrodu oluşturan parçacıkların boyut ve şekil dağılımlarına göre değişebileceği göz önünde bulundurulmalıdır.
Harici manyetik alan kontrollü nanoyapılı ilaç hedeflendirme taşıyıcısı tasarımı ve uygulamaları
Sistemik ilaç kullanımının getirdiği bazı temel sorunlar bulunmaktadır. Bunlardan başlıcaları, ilacın vücutta biyodağılımının etkin şekilde sağlanamaması, ilacın hastalıklı bölgeye yönelik afinite eksikliği, yeterli lokal konsantrasyona ulaşılabilmesi için yüksek sistemik dozun gerekliliği, yüksek ilaç dozlarına bağlı gelişen yan etki ve toksisite olarak sayılabilir. İlaç etki bölgesine ulaşana kadar, pek çok sağlıklı organ, doku, hücre ve bariyeri aşmak zorunda kalarak etkinliğini yitirebilmektedir. İlaç hedeflendirme, yani hedef bölgede baskın ilaç birikimi bu sorunların çoğunu çözebilir. Bu tez çalışmasında, belirli bir hedef bölgeye ilgili ilacın etkin dozda harici bir manyetik alan kullanılarak yönlendirilmesini sağlamaya yönelik bir nano taşıyıcı tasarlanması, karakterizasyonu ve ilaç hedeflendirme uygulamalarının gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Model ilaç olarak kanser tedavisinde yaygın olarak kullanılan Doksorubisin Hidroklorür (DOX) seçilmiştir. DOX taşıyıcı olarak üç farklı manyetik malzeme MCapIII, PEG@MCapIII ve MCapIV sentezlenmiştir. MCapIV'ün pH'a duyarlı bir salım profili sergilediği görülürken, MCapIII ve PEG@MCapIII için pH farkı ilaç salım davranışı üzerinde belirgin bir etki yaratmamıştır. PEG@MCapIII'ün MCapIII ve MCapIV'e kıyasla daha kontrollü bir salım gerçekleştirdiği ve ani salım etkisinin polietilenglikol kaplama ile azaldığı tespit edilmiştir.
Atık su uygulamalarına yönelik biyomalzeme katkılı çift fonksiyonlu manyetik nanokompozit sentezi
Sanayileşmenin plansız ve hızlı yayılımı nedeniyle temiz su kaynakları ciddi oranda kirlenmektedir. Özellikle tekstil endüstrisi üretimlerine bağlı olarak oluşan atık su miktarı her geçen gün artmakta ve dünya çapında su kirliliğine neden olmaktadır. Dünya genelinde sınırlı miktarda bulunan ulaşılabilir temiz su rezervlerinin çeşitli toksik maddelerle kirlenmesi insan ve diğer tüm canlıların yaşamı için endişe vericidir. Bu sebeple tekstil endüstrisi başta olmak üzere endüstrinin birçok alanında yaygın olarak kullanılan Metilen Mavi (MM) ve Parlak Mavi R (PMR) boyar maddelerinin atık sulardan giderimi amaçlanmıştır. Seçilen boyaların adsorpsiyon ve fotokatalitik degradasyon prosesleri kullanılarak giderimi için üç farklı manyetik nanokompozit malzeme (MNK) tasarlanmıştır. Yapılan tez çalışmasında, adsorpsiyon prosesi için; molar birleşme oranı 1:1:1:1 olan Fe3O4/ZnO/CuO/ Gleditsia triacanthos (MNK1) ve Fe3O4/ZnO/CuO/Cynara scolymus (MNK2) olmak üzere iki farklı nanoadsroban sentezlenmiştir. Gerçekleştirilen ön denemeler sonucunda elde edilen veriler doğrultusunda çalışmanın MNK1 ile sürdürülmesine karar verilmiştir. MNK1 ile MM boyar maddesinin su ortamından adsorpsiyonla giderimi için kesikli sistemde; pH, adsorban miktarı, adsorbat derişimi, temas süresi, tuz etkisi, adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü ve gerçek atık su parametreleri çalışılmıştır. MM için optimum adsorpsiyon koşulları; 0,05 g adsorban miktarı için, 60 dk. temas süresi, 25 mg L-1 adsorbat derişimi ve pH: 7,17 (boya çözeltisinin orijinal pH değeri) olarak belirlenmiştir. Fotokatalitik degradasyon prosesi için; molar birleşme oranı 1:1:5:1 olan Fe3O4/ZnO/5CuO/ Gleditsia triacanthos (MNK3) nano fotokatalizörü sentezlenmiştir. PMR için optimum fotokatalitik degradasyon koşulları; 254 nm dalga boyu ışıkta, 0,02 g fotokatalizör miktarı, 120 dk temas süresi, 25 mg L-1 adsorbat derişimi ve pH: 7,54 (boya çözeltisinin orijinal pH değeri) olarak seçilmiştir. Adsorpsiyon verileri yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden, tanecik içi difüzyon kinetik modelleri ve Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevic (D-R) izoterm modelleri ile değerlendirilmiştir. MNK'lerin karakterizasyonu, SEM, FT-IR, UV/GB, Zeta Potansiyeli, DLS ve Mössbauer Spektroskopisi ile gerçekleştirilmiştir. MNK'lerin, sitotoksisitelerinin analizinde MTT (3-(4,5-dimetildiyazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür) ve LDH (Laktat Dehidrogenaz) teknikleri kullanılmıştır. Anahtar Kavramlar: Atık su, boyar madde giderimi, manyetik nano kompozitler, fotokatalitik degradasyon, adsorpsiyon Bilim Kodu: 91520
Cannabis sativa ekstrelerinin CBD ve THC içeriklerinin immünomodülatör etkilerinin ın vitro olarak değerlendirilmesi
İmmünomodülasyon bireyin bağışıklık tepkisinin arttığı veya baskılandığı bir süreci tanımlamak için kullanılır. İmmünomodülatör ajanlar bağışıklık tepkisini baskılıyorsa immün baskılayıcılar olarak veya arttırıyorsa immün uyarıcılar olarak sınıflandırılır. İmmünomodülatörler bağışıklık sistemini etkileyen hastalıkları tedavi etmek amacıyla kullanılırken hastaların yaşam kalitesini düşüren çok sayıda yan etkiye neden olurlar. Bu nedenle, yeni immünomodülatör ajanlara ve stratejilere ihtiyaç vardır. Çok sayıda bulgu, doğal immünomodülatörler olarak kanabidiol (CBD) ve tetrahidrokanabinol (THC) gibi Cannabis sativa fitokannabinoidlerinin inflamatuar bozuklukların tedavisinde kullanılma potansiyelinin güçlü olduğunu göstermiştir, ancak bunların bağışıklık sistemini modüle etmedeki rolü halen tam olarak ortaya konmamıştır. Ayrıca farmakolojik etkileri halen tam olarak bilinmeyen pek çok fitokannabinoid bulunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, in vitro ve in siliko olarak C. sativa CBD ve THC fitokannabinoidlerinin immünomodülatör potansiyellerinin ortaya çıkarılmasıdır. Yozgat Bozok Üniversitesi, Kenevir Araştırmaları Enstitüsü tarafından temin edilen CBD ve THC fitokannabinoidlerinin immünomodülatör etkisi Periferik Kan Mononükleer Hücreleri (PKMH) ve lösemik hücre dizileri (THP-1 ve U937) üzerinde araştırılmıştır. CBD ve THC fitokannabinoidlerinin lipopolisakkarit (LPS) ve forbol 12-miristat 13-asetat (PMA) ile uyarılan PKMH, THP-1 ve U937 hücrelerindeki sitokin ve kemokin kodlayan genlerin ifadelenmesini nasıl etkilediği qPCR yöntemiyle belirlenmiştir. Bu tez kapsamında elde edilen bulgular; C. sativa kaynaklı CBD ve THC fitokannabinoidlerinin immünomodülatör etkilere sahip olduğunu, bu etkilerin hücre tipine, uygulama koşullarına ve doz düzeyine bağlı olarak değişkenlik gösterebildiğini ortaya koymuştur. Bu durum, CBD ve THC'nin immün sistemi hedef alan tedavilerde farklı olgularda değerlendirilebilecek potansiyel ajanlar olduğunu göstermektedir. 2025, xiv + 84 sayfa Anahtar Kelimeler: CBD, THC, Fitokannabinoid, İmmünomodülatör, LPS, PMA, İn vitro, İn silico.
Kenevir/bazalt lifi takviyeli hibrit kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Son yıllarda küresel ısınma ve plastik atıkları gibi çevresel sorunlar doğal lif esaslı mühendislik malzemelerine ilgiyi artırmıştır. Bu tez çalışmasında sürdürülebilir doğal kenevir lifleri ve bazalt lifleri kullanılarak hibrit kompozit malzemeler üretilmiş ve özellikleri karakterize edilmiştir. Kenevir/Bazalt hibrit kompozitlerin çekme özellikleri, eksenel yükler altındaki davranışını anlamak ve yapısal tasarımında güvenilir şekilde kullanmak için incelenmiştir. Elde edilen bulgular, lif tipi kadar bu liflerin kompozit yapı içindeki konumunun da mekanik performans üzerinde belirleyici olduğunu ortaya koymuştur. Eğilme testleri için liflerin istiflenme sırasına bağlı olarak eğme mukavemeti ve modülünde ciddi farklılıklar meydana geldiği gözlemlenmiştir. Alt yüzde bazalt liflerinin yer aldığı yapılar HBHB ve BHHB, eğilme sırasında alt bölgede oluşan çekme gerilmelerine daha etkin direnç göstererek yüksek mukavemet değerleri sunmuştur. Bu durum, hibrit yapılarda lif yerleşiminin optimize edilmesiyle istenen mekanik özelliklerin dengeli bir şekilde elde edilebileceğini ortaya koymaktadır.
Kenevir esaslı aktif karbonun boyayla duyarlılaştırılmış güneş hücrelerinde arka elektrot olarak kullanılması
Boya duyarlı güneş hücreleri (DSSC), düşük üretim maliyetleri, basit üretim süreçleri ve düşük ışık şiddetinde dahi yüksek verim sunmaları sayesinde son yıllarda oldukça ilgi gören alternatif fotovoltaik sistemler arasında yer almaktadır. Ancak DSSC'lerde karşı elektrot olarak yaygın şekilde kullanılan platin (Pt) hem yüksek maliyeti hem de sınırlı bulunabilirliği nedeniyle sürdürülebilirlik açısından dezavantaj oluşturmaktadır. Bu çalışmada, Pt'ye çevreci ve ekonomik bir alternatif olarak endüstriyel kenevir atıklarından elde edilen aktif karbon kullanılmıştır. Çalışmamızda NaOH ile kimyasal aktivasyon uygulanarak sentezlenen aktif karbonun gözenek karakterizasyonu sonucunda, malzemenin 1.62-49.48 nm aralığında gözenek boyut dağılımına sahip olduğu ve ortalama gözenek çapının 2.03 nm olduğu belirlenmiştir. Bu, yapının çoğunlukla mezo gözenekli olduğunu göstermektedir. Bu aktif karbon tabanlı karşı elektrotla üretilen DSSC'nin elde edilen enerji dönüşüm verimi ise %2,26 olarak ölçülmüştür. Bu sonuç, endüstriyel kenevir atık bazlı karbon malzemelerin yenilenebilir enerji uygulamalarında potansiyel taşıdığını ortaya koymaktadır.
Kenevir lifi takviyeli polimer kompozitlerde lif/matris arayüzünü iyileştirmek için yeni selüloz-ester türevinin sentezi: Kompozit özelliklerinin araştırılması
Doğal lif takviyeli kompozitler, çevre dostu, biyolojik olarak parçalanabilir ve geri dönüştürülebilir malzemeler olması sebebiyle büyük ilgi görmektedir. Kenevir lifi, üstün mekanik özellikleri nedeniyle birçok sektörde kullanılmaktadır. Diğer doğal lifler gibi, kenevir lifleri de polimer matrislerle arayüz bağlarını iyileştirmek ve hidrofilik karakterlerini azaltmak için bazı kimyasal modifikasyonlara ihtiyaç duymaktadır. Bu tez kapsamında kenevir lifi takviyeli kompozitlerde zayıf lif/matris arayüzünün iyileştirilmesi amacıyla mikrodalga reaksiyon koşullarında asetil ve kapriloil selüloz esterleri sentezlendi. Asetil klorür modifikasyonlarında (AC) işlemsiz numuneye göre çekme mukavemeti %38,5'e kadar, eğme mukavemeti ise %44,3'e kadar artış göstermiştir (H-AC-15). CC grubu numunelerde ise en yüksek çekme mukavemeti %39 artışla H-CC-15'te elde edilmiş, eğme mukavemeti ise UT'ye kıyasla %53,4 artmıştır. Temas açısı ölçümleri, modifikasyonların lifin yüzeyini hidrofob hale getirdiğini göstermiştir. Su alımı sonrası yapılan eğme testleri, yüzey modifikasyonunun çevresel dayanım üzerinde doğrudan etkili olduğunu ortaya koymuştur. UT numunesinde su alımı sonrası eğme dayanımı %35 oranında azalırken özellikle H-CC-15 numunesi %18,5 ile en düşük mukavemet kaybını göstermiştir. SEM analizleri de bu bulguları desteklemiş, arayüzde gözle görülür iyileşmeler gözlenmiştir.
Selüloz esaslı karbon lif üretimi için kenevir liflerinin oksidasyon aşamasının yerine getirilmesi ve karakterizasyonu üzerine bir çalışma
Bu çalışmada selüloz esaslı kenevir lifinin karbon lif üretiminde hammadde olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Selüloz ekonomik değeri, elde edilebilirliğindeki kolaylık, çevreci yapısı ve işlenilebilirlik açısından karbon lif üretiminde son derece önemli bir konuma getirmektedir. Selüloz esaslı kenevir lifi ilk aşamada kimyasal işlemle emdirme yapılmış ve daha sonra hava ortamında ısıl işlemine (stabilizasyon/oksidasyon) tabi tutulmuştur. Emdirilecek kimyasal madde olarak % 4 fosforik asit ve % 4 borik asit karışımı kullanılmıştır. Kimyasal işlemden sonra hava ortamında 250 °C sıcaklıklarında 30, 60, 90, 120, 150 ve 180 dakika bekletme süreleri ile stabilizasyon işlemi üzerine etkisi araştırılmıştır. Ayrıca stabilizasyon aşamasında özellikle 250 °C'de farklı bekletme sürelerinin oksijen ortamındaki sıcaklıklarda, kenevir lifine borik asit- fosforik asit karışımı emdirilerek stabilizasyon işleminden sonra yapı ve özelliklerindeki değişimler analiz edilmiştir. Bu test işlemleri; lif kalınlığı, iplik numarası, X-ışını difraksiyonu, termal analiz (DSC ve TGA), mukavemet, SEM, LOI dönüşümü ve IR spektroskopi çalışmalarıdır. Anahtar Kelimeler: Karbon lif, kenevir, selüloz, stabilizasyon, termal analiz, FT-IR, XRD
Preparation and characterization of bio-waste based composites reinforced by geopolymers
This study presents the development of bio-composite scaffolds for bone tissue engineering using hydroxyapatite (HA) derived from biowaste and kaolin-based materials through sustainable, low-cost approaches. The study was conducted in two parts. In the first part, a novel zero-waste wet chemical precipitation method was employed to synthesize nano-hydroxyapatite from calcined eggshells, reinforced with metakaolin (MK) in varying proportions. Characterization techniques (XRD, FTIR, SEM-EDX, and BET) confirmed successful HA formation with rod-like nanocrystals. Increasing MK content reduced crystallinity and crystallite size (37.3-21.1 nm). Cold pressing improved density, reduced porosity, and enhanced mechanical properties, achieving compressive strength (16.4 MPa) and diametral tensile strength (11.8 MPa), values within cancellous bone range. Bioactivity tests in simulated body fluid (SBF) showed progressive apatite layer formation, and antimicrobial and cytotoxicity tests indicated strong antibacterial performance and high cell viability (>95%). In the second part, hydroxyapatite extracted from bovine bones was combined with uncalcined kaolin, silica sand, and NaOH-activated geopolymeric components for injection molding. The optimized formulation (15% GP, 1.5% NaOH) exhibited favorable mechanical strength (7 MPa), porosity (55%), and Young's modulus (5.6 GPa). It also demonstrated good biocompatibility, controlled degradation in PBS and SBF, and antimicrobial efficacy. Overall, the findings confirm that both developed composites offer promising properties mechanical integrity, bioactivity, biocompatibility, and antimicrobial behavior, supporting their potential application as scaffolds for bone regeneration, particularly in trabecular bone repair.