Çinko oksit
Bu konu başlığı altında 77 tez
Tandem perovskit foto-elektrokimyasal güneş pilleri için elektron ve boşluk taşıyıcı tabakaların geliştirilmesi
Günümüzde teorik verim limitlerine yaklaşmış olan tekli yapıdaki güneş pillerinin verimlerinin arttırılması ve gelen güneş ışığından daha fazla faydalanabilmesi adına tandem yapı olarak adlandırılan ikili güneş pilli mimarisi geliştirilmiştir. Bu yapılar ile farklı yasak enerji bant aralığına sahip iki ayrı güneş pili birleştirilerek farklı dalga boylarındaki ışık soğurulabilmekte ve böylelikle daha fazla verim elde edilmektedir. Foto-elektrokimyasal güneş pilleri ise gelen güneş ışığından faydalanarak suyun ayrıştırılması ile hidrojen elde edilen sistemlerdir. Bu anlamda hidrojen eldesi sırasında daha fazla akım üretmek adına tandem yapılarda kullanılmaktadır. Elektron taşıyıcı, perovskit ve boşluk taşıyıcı katmanlardan oluşan perovskit güneş pilleri bu anlamda tandem yapılar için ideal konuma gelmektedirler. Perovskit malzemeler, inorganik-organik hibrit yapıda üretilebilen, kolay üretim yöntemleri ile ince filmleri oluşturulan, yüksek soğurma katsayısına ve kontrol edilebilir yasak bölge enerji aralığına sahip olan yarıiletkenlerdir. Genellikle perovskit tabaka, elektron ve boşluk taşıyıcı katmanlar arasına yerleştirildiği sandviç yapı adı verilen güneş pili yapısı tercih edilmektedir. Bu yüzden elektron ve boşluk taşıyıcı katmanların opto-elektronik özellikleri total pil verimine önemli ölçüde etki etmektedir. Elektron taşıyıcı tabaka olarak n-tipi, boşluk taşıyıcı tabaka olarak ise p-tipi malzemeler kullanılmaktadır. Bu katmanlar sayesinde sandviç yapının ortasında yer alan perovskit malzemede ışık etkileşimiyle oluşan elektron-boşluk çifleri birbirinden ayırılarak elektron ve boşluk taşıyıcı tabakalara difüz etmesiyle ve rekombine olma süreleri uzamaktadır. Bu da pil performansına olumlu yönde katkı sağlamaktadır. Literatürde elektron taşıyıcı tabaka olarak TiO2, oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu bağlamda hazırlanan tez kapsamında elektron taşıyıcı tabaka olarak TiO2'e kıyasla daha kolay ve maliyet etkin üretim yöntemlerine sahip olan çevre dostu malzeme olan ZnO kullanılması konusu araştırılmıştır. ZnO elektron taşıyıcı tabaka, kimyasal banyo yöntemi ile üretilerek farklı morfolojilerde ince filmler elde edilmiş ve bu morfolojilerin performans kıyasları yapılmıştır. Üretilen ZnO nano çiçek nano yapılı güneş pilinin performansın iyileştirilmesi amacıyla kimyasal banyo solüsyonun pH optimizasyonu yapılmıştır. Perovskit tabaka olarak kararlılığı yüksek olan tamamen inorganik yapıdaki CsPbBr3 kullanılmıştır. Diğer katmanların pil performansına etkisi araştırılması adına perovskit katman sabit tutulmuştur. Boşluk taşıyıcı tabaka olarak ise CuI ve karbon ince film kullanılmıştır.
Farklı oranlarda bor ile katkılanan ZnO kristallerinin yapısal, elektronik ve optiksel özelliklerinin teorik incelenmesi
Bu çalışmada ZnO kristalinin, bor ile katkılanmasının yapısal, elektronik ve optiksel özellikleri nasıl değiştirdiği, yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) tabanlı hesaplar yapılarak araştırılmıştır. Standart DFT yüksek korelasyona sahip d elektronlarını tam olarak tanımlayamamaktadır. Bu durumu nispeten düzeltebilmek için hesaplamalarda DFT+U metodu kullanıldı. Zn 3d elektronlarının valans bandının altında yoğunlukta bulunduğu enerji seviyelerinin yeri ZnO için belirleyici özelliklerdendir. Standart DFT ile yapılan hesaplamalarda bu enerji seviyelerinin yeri yanlış hesaplanmaktadır. DFT+U metodu ile bu durum düzeltilebilmektedir. DFT+U metodunda U değeri 3d elektronları için 7.5 eV olarak belirlendiğinde deneysel veriler ile daha uyumlu sonuçlar elde edilebildiği görülmüştür. Bu sonuç daha önce yapılmış çalışmalar ile uyumludur. Bu çalışmadaki hesaplamaların tümünde bu yöntem kullanılmıştır. Bu çalışmada ZnO kristali, bor atomu ile %2.78, %5.56 ve %8.34 oranında katkılanmıştır. Yapılan optimizasyon hesaplarında tüm katkılama oranlarında benzer olarak bor atomunun, çevresinde yerel bozulmalara neden olduğu tespit edilmiştir. Bu yerel bozulmalar kristalin genel yapısını bozmamaktadır. Örgü vektörlerinde yaklaşık 0.1 Å kısalma olurken aralarındaki açı değişmemektedir. Bor atomları kristal yapı içerisinde kümelenme eğiliminde değildir. Üç farklı katkılama oranında da valans bant maksimumu ve iletim bandı minimumunun aralığı saf durumdakine göre kayda değer değişmemektedir. Saf durum ve katkılama durumlarında bu aralığın yaklaşık değeri 1.8 eV'tur. Kristal içerisinde katkılanan bor atomu çinko atomuyla yer değiştirmeyi tercih etmektedir. Bu yer değişimi ZnO kristali içerisinde elektron fazlalığının oluşmasına neden olmaktadır. Fazla elektronlar iletim bandı minimumunun alt seviyelerini doldurduğu için fermi enerji seviyesi de burada oluşmaktadır. Kristal içerisindeki bor miktarı arttıkça fermi enerji seviyesi de iletim bandı minimumundan başlayarak daha yüksek enerji seviyelerine yükselmektedir. Katkılama oranlarından %2.78 ve %5.56 oranlarının elektronik yapıları birbirine benzer iken %8.34 oranında iletim bandı içerisindeki fermi enerji seviyesinin üzerinde farklı bir boş enerji seviyesi oluşmaktadır. Bu durum katkılama oranının kritik seviyeleri olduğunu göstermektedir. Bu etki optik özelliklerde de görülmektedir. Optik özellikler bakımından incelendiğinde, absorbsiyon-eneji grafikleri %2.78 ve %5.56 katkılama oranlarında optik bant aralığının genişlediğini göstermektedir. Ancak katkılama oranı %8,34'e çıkarıldığında optik bant aralığı daralmaktadır. Buna göre %2.78 ve %5.56 katkılama oranında maviye kayma gözlenirken %8.34 katkılama oranında kırmızıya kayma gözlenmiştir.
Fotovoltaik uygulamalar için alkali metal katkılı (Li, Na) ZnO ince filmlerin sentezi ve karakterizasyonu
Bu tez çalışmasında katkısız ve alkali metal (Li, Na) katkılı ZnO yarıiletken ince filmler çözelti metodu kullanılarak elde edildi. Li ve Na metallerinin molar oranlarının ZnO ince filmlerin fiziksel özellikleri üzerinde etkisi X-ışınları kırınımı analizi (XRD), UV-Vis Spektrometresi, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) and Hall Effect ölçüm sistemi kullanılarak incelenmiştir. Geniş band yapılı ZnO yarıiletkeni (002) tercihli yönelime sahip hekzagonal polikristal yapılı bir yarıiletkendir. Na katkısının ZnO yarıiletkenin kristal yapısını bozduğu gözlenmiş iken Li katkısının kristal yapıyı güçlendirdiği gözlemlenmiştir. Yüzey analizleri XRDsonuçlarını desteklemektedir. Yine Li katkılı ZnO ince filmlerin geçirgenlik spektrumunda görünür bölgede ışığı daha fazla geçirdiği gözlemlenmiştir. Elektriksel ölçümler sonucunda Li katkılı ile birlikte ZnO ince filmlerin taşıyıcı yük yoğunluklarında artış meydana geldiği gözlemlenmiştir.
Kapra böceği Trogoderma granarium (Coleoptera: Dermastidae)'da çinko oksit nanoparçacıklarının insektisit etkinliğinin belirlenmesi
Kapra böceği Trogoderma granarium Everts (Coleoptera: Dermestidae) dünya çapında önemli bir depolanmış ürün zararlısıdır. Bu zararlı, tahıllarda oluşturduğu zararlar nedeniyle tarımsal ekonomiyi ve ülkeler arası ticareti olumsuz etkilemektedir. Son yıllarda kapra ile mücadelede uygulanan yöntemlerin birçoğu kimyasal pestisit içermesi sebebiyle doğaya ve insan sağlığına zararlıdır. Nanoteknoloji, çeşitli bilimsel alanlara yenilik getirebilecek bir alandır. Yeşil sentez yöntemi ile nanoparçacık (NP) sentezi, özellikle bitkilerin kullanıldığı çevre dostu yeni bir yöntemdir. Sahip olduğu insektisit özelliği nedeni ile sap kereviz (Apium graveolens L. var. dulce) bitkisinin birçok zararlı böcekle mücadeledeki etkinliği araştırılmıştır. Bu tez çalışmasında, insan sağlığı ve çevre için düşük toksisiteye sahip Çinko Oksit (ZnO) NP'lerinin kapra böceğine karşı potansiyel bir mücadele aracı olarak kullanılması amaçlanmıştır. ZnO NP'lerin sentezi herhangi bir toksik çözgen ya da kimyasal indirgeme reaktifi kullanmadan, kereviz bitkisinin ekstraktı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen ZnO NP'lerin karakterizasyonu Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM), UV-Vis Spektrofotometresi (UV-Vis), X-ışını Kırınım Difraktometresi (XRD), Fourier Dönüşümlü Infrared Spektrofotometresi (FTIR) ve Zeta Potansiyeli Analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen ZnO NP'lerin kapra larvaları ve erginleri üzerindeki etkileri besleme deneyleri sonucunda incelenmiştir. Erginlerde, LC50 değeri 500 ppm derişim uygulamasını takiben 48. saat sonunda, LC90 değeri ise 96. saat sonunda tespit edilmiştir. ZnO NP'lerin Katalaz (TgCAT), Isı Şok Proteini 60 (TgHSP60) ve Isı Şok Proteini 68 (TgHSP68) genleri üzerindeki etkisi, larva ve erginlerde Kantitatif Eş Zamanlı PCR (RT-qPCR) kullanılarak moleküler düzeyde incelenmiştir. Kapra larvalarında, ZnO NP maruziyetine bağlı olarak en yüksek TgCAT, TgHSP60 ve TgHSP68 ifadesi, 12. saat uygulamasından sonra görülmüştür. Kapra erginlerinde ise, üç gen için en yüksek ifade miktarı sırası ile 144, 96 ve 72. saatleri takiben tespit edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçlarına göre, ZnO NP'lerin kapra böceğinin kontrolünde insektisidal bir ajan olarak kullanılabileceği önerilebilir. Ayrıca, araştırılan TgCAT, TgHSP60 ve TgHSP68 genlerinin ZnO NP'lerin meydana getirdiği oksidatif strese yanıt geliştirebilen potansiyel biyomarker olma özellikleri vardır.
Uçucu yağ ile zenginleştirilmiş biyopolimer bazlı filmin piliç göğüs etinde ambalaj materyali olarak kullanımı
Bu çalışmada, biberiye uçucu yağı (Rosmarinus officinalis) ve ZnO nanopartiküllerini ayrı ayrı (AFRO, AFZnO) ya da kombine (AFZnORO) bir şekilde içeren jelatin/ karboksimetil selüloz/kitosan bazlı çok katmanlı biyoaktif filmlerin özellikleri karakterize edilmiş ve bu bağlamda filmlerin fiziksel ve bariyer özelliklerini belirlemek amacıyla film kalınlığı, filmin su içeriği, şişme kapasitesi, suda çözünürlüğü, su buharı geçirgenliği, opaklık, ışık geçirgenliği, L*,a*ve b* renk ölçümü ve antioksidan kapasite analizleri yapılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında ise biyoaktif filmlerin piliç göğüs etinde ambalaj materyali olarak kullanılabilirliğini test etmek için bir model et çalışması kurgulanmıştır. Bu kapsamda, piliç et kesitleri biyoaktif filmler ile sarıldıktan sonra polistiren köpük tabaklara yerleştirilerek strech film ile kaplanmış ve 4°C'de 13 gün süreyle depolanmıştır. Piliç göğüs etinde kimyasal bileşimi belirlemenin yanı sıra, depolamanın 0., 1., 3., 5., 7., 9., 11. ve 13.günlerinde tüm gruplarda toplam mezofilik aerobik bakteri (TMAB) sayısı, pH ve L*, a*, b* renk değerleri, tiyobarbitürik asit reaktif madde (TBARM) ve sülfidril miktarı belirlenmiştir. Film karakterizasyon analizleri sonucunda film bileşimine biberiye uçucu yağı ilavesinin opaklığı artırdığı ve ışık geçirgenliğini azalttığı, filmin antioksidan kapasitesini artırdığı, film yapısına ZnO nanopartikül ilavesinin ise daha yüksek şişme kapasitesi ile sonuçlandığı gözlenmiştir (p<0.05). Model et çalışmasının önemli çıktılarından biri hidrofilik polimerlerden oluşan biyoaktif filmin et ile teması sonucu etin yüzeyindeki suyu çekerek şişmesi, etin su içeriğinin azalması ve kuru yüzey oluşumuna bağlı olarak L*, a*, b* renk değerlerinde ölçülen değişimlerdir. TMAB sayısı açısından en uzun depolama süresi AFRO ve AFZnORO gruplarında belirlenmiş (p<0.05), benzer şekilde bu gruplarda biberiye uçucu yapı kullanımına bağlı olarak TBARM değeri daha düşük (p<0.05) hesaplanmıştır.
Terleme düzeyini sürekli takip edebilen nadir toprak elementi katkılandırılmış ZnO/CuO kompozit ince filmlerin tasarımı ve üretimi
Bu tez çalışmasında, katkısız ve nadir toprak elementleri (Seryum (Ce), Disprosyum (Dy) ve İtriyum (Y)) katkılı ZnO/CuO kompozit ince film yapılarının, bir biyolojik sıvı olan ter örneklerinin gerçek zamanlı gözlenmesi amacıyla uygulanabilirliği ve verimliliği araştırılmıştır. Nanoyapılı ZnO/CuO ince film numuneleri düşük maliyetli ve kolay uygulanabilme özelliğine sahip olan Ardışık İyon Tabaka Adsorpsiyon ve Reaksiyon (SILAR) yöntemi aracılığıyla üretilmişlerdir. Üretilen bu yapıların yüzey morfolojisi, yapısal özellikleri ve iletkenlik ölçümleri farklı karakterizasyon teknikleriyle araştırılmıştır. Yüzey morfolojisi ve yapısal özelliklerine ilişkin incelemeler katkısız malzemenin temel fiziksel özelliklerinin nadir toprak elementlerinin katkısına bağlı olarak değiştiğini ortaya koymuştur. Katkısız, Ce, Dy ve Y katkılı örneklerin yapay ter örneklerini algılama özellikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Tüm yapay ter örnekleri için hazırlanmış tüm numunelerde katkılamaya bağlı olarak algılamadaki artışın varlığı görülmüştür. İlaveten yalın ve nadir toprak elementi katkılı numunelerin beş farklı yapay ter örnekleri için oda sıcaklığında lineer bir tepki sergiledikleri ortaya çıkmıştır. Elde edilen bu sonuçların yüzey morfolojisi, kristal yapısı, atomik yarıçap, elektronegativite ve iletkenliğe bağlı yorumlamaları bu tez çalışmasında ayrıntılı olarak tartışılmıştır. Elde edilen bu bulgulardan yola çıkarak nadir toprak elementi katkılı ZnO/CuO kompozit ince film yapıların çok karmaşık metot ve ekipman gerektirmeyen, temel amperometrik değişim yaklaşımıyla gerçek zamanlı terleme düzeyinin takibinde kullanılabileceğini söylememiz mümkündür.
Çinko oksit ve oktosrilen'in katı lipit nanopartikül, mikroemülsiyon ve krem sistemleri şeklinde formülasyonu ve in vitro değerlendirilmesi
İyi bir güneş ışınlarını süzücü preparat sudan etkilenmemeli, UVA ve UVB ışınlarına karşı geniş spektrumlu koruma sağlamalıdır. Atmosferdeki ozon tabakası tarafından emilerek engellendiği için, UVC ışınları yeryüzüne ulaşamaz. Bu yüzden, UVC ışınlarının, diğerlerine göre önemi daha azdır. Güneş ışınlarını süzücü preparatların etkinliği, yüzme veya terlemeye karşı dayanıklılıklarına, UV ışınlarını emme özelliklerine, konsantrasyonlarına ve formülasyonlarına bağlıdır. UV süzücüleri, etki yöntemlerine göre kimyasal ve fiziksel olmak üzere ikiye ayrılır. Bu çalışmada, en önemli fiziksel filtre edici maddelerden biri olan çinko oksit ve kimyasal filtre edici madde olan oktosrilen, üç farklı taşıyıcı sistemde kullanılmıştır. UV ışınlarını engelleme özelliği olan ve fiziksel süzücü maddeler gibi davranan katı lipit nanopartiküller, daha da geliştirilmiş bir koruma sağlamak için, güneş ışınlarını süzücü maddelerle birlikte kullanılmıştır. Mikroemülsiyon ve krem şeklinde emülsiyonlar, formülasyonların sudan etkilenmesini önlemek için yağ-içinde-su şeklinde hazırlanmıştır. Hazırlanan formülasyonlarda oktosrilen miktar tayini için yüksek basınçlı sıvı kromatografisi, çinko oksit miktar tayini için optik emisyon spektrometresi kullanılmıştır. Formülasyonlar, kararlılık çalışmaları için 25ºC, 4ºC ve 40ºC'lık ortamlara konulmuş ve 15., 30., 90., 180. ve 360. günlerde farklı ölçümler gerçekleştirilmiştir. UV ışınlarından koruyucu özellikleri, in vitro Transpore? Test yöntemi ile incelenmiş ve etki açısından formülasyonların karşılaştırılması yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Katı Lipit Nanopartiküller (SLN) Mikroemülsiyon Krem Transpore? Testi Çinko Oksit Oktosrilen
Termiyonik Vakum Ark (TVA) ile depolanan katkısız ve P2O5, CdO ve ZnO katkılı V2O5 ince filmlerin bazı özelliklerinin incelenmesi
Katkısız ve P2O5, CdO ve ZnO katkılı V2O5 ince filmler Termiyonik Vakum Ark (TVA) plazma yöntemiyle depolanmış ve X-ışını kırınımı (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), Raman spektroskopisi, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı x-ışınları spektrometresi (EDS), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), Ultraviyole-görünür spektroskopi (UV-Vis), ve Kirby-Bauer testi ile yapısal, yüzeysel, optik ve antibakteriyel analizleri yapılarak incelenmiştir. Üretilen plazmalar da optik emisyon spektrometresi (OES) ile incelenmiştir. Katkısız V2O5 ince filmlerin amorf olduğu, kalınlıklarının 92-204 nm, yüzey pürüzlülüğünün 0,4-1,8 nm ve optik bant aralığının 3,20-3,84 eV olduğu görülmüştür. Mikroskop camı ve yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) üzerinde depolanan V2O5-P2O5 ince filmlerinin cam formu gibi amorf ve pürüzlülüğünün 0,3-0,9 nm olduğu görülmüştür. CdO katkılı V2O5-P2O5 sentezlenerek cam haline getirilmiş ve ince filmlerinin sentezlenen cam ile benzer amorf yapı vermesine rağmen Raman sonuçlarına göre farklı yapısal özelliklere sahip olduğu görülmüştür. Katkısız Cd ince filmlerinin yapısal ve yüzeysel özellikleri incelenmiş, E. coli ve L. innocua bakterilerine karşı antibakteriyel özellikte olduğu ispatlanmıştır ve CdO ince filmlerinin ise polikristal yapıda ve kristalit boyutlarının 6,89-14,10 nm olduğu görülmüştür. V2O5'e Zn farklı oranlarda katkılanarak depolanan ince filmlerin görünür bölgede geçirgen olmasına karşı ayrı potalarda katmanlı ince film olarak üretilen V2O5-Zn ince filmlerinin görünür bölgede geçirgen olmadığı ve S. aureus bakterisine karşı katkılı V2O5-Zn ince filmlerine göre daha fazla antibakteriyel etki gösterdiği görülmüştür. TVA sisteminde aynı anda farklı potalara V2O5 ve ZnO koyularak katmanlı ince film üretimi gerçekleştirilmiştir. Molce %50-50 oranında karıştırılan V2O5-ZnO ince filminde yasak enerji aralığı 3,63 eV olarak hesaplanırken, V2O5 üzerine ZnO depolanan ince filmlerde 2,40 eV ve 3,48 eV olmak üzere iki bant, ZnO üzerine V2O5 depolanan ince filmlerde ise 2,48 eV ve 3,15 eV olmak üzere iki bant gözlemlenmiştir.
Investigation of the biochemical effects of nanoparticle titanium dioxide and zinc oxide on the development of pathogenic Candida albicans
In this study, the effects of titanium dioxide (TiO2) and zinc oxide (ZnO), which have nanoparticle properties and antifungal properties, against H2O2 on C.albicans (ATCC90028), a pathogenic fungus species, were studied. In the study protocol, the groups were arranged as control, H2O2, TiO2, ZnO, TiO2+H2O2 and ZnO+H2O2 groups. 100 L of 35% hydrogen peroxide solution was added to H2O2, TiO2+H2O2 and ZnO+ H2O2 groups. Cultures were incubated for 72 hours at 30°C. The culture density was then measured at 600 nm and the cell pellets were collected by centrifugation. The cell pellet was extracted with buffer solutions and organic solvents and biochemical analyzes were performed. In our findings, it was observed that the addition of hydrogen peroxide decreased the cell density and pellet amount of C.albicans (ATCC90028). It was determined that total protein, GSH and GSSG levels, and catalase and GST activities increased in groups given H2O2. It was determined that the addition of hydrogen peroxide to the C. albicans culture medium affected the synthesis of lipophilic vitamins and phytosterols. It was determined that the addition of TiO2 and ZnO to the culture medium together with H2O2 increased the amounts of these molecules. While the amount of palmitic acid in the fatty acid composition decreased partially in the TiO2+H2O2 group, a significant increase was observed in the ZnO group. It was determined that the ratio of stearic acid and total saturated fatty acid decreased in the groups given TiO2, ZnO and H2O2 compared to the control group. On the other hand, increases were observed in the total unsaturated fatty acid ratio. An increase in the amount of palmitoleic acid, one of the fatty acids with single double bonds, and a decrease in the amount of oleic acid, which is the other single double bonded fatty acid, were determined. It was determined that C. albicans has a high content of Linolenic acid, one of the 18 C fatty acids, in its cell structure. Keywords: Candida albicans, Titanium dioxide, Zinc oxide, Catalase, Glutathione S Transferase, Lipophilic vitamins, Fatty acids
Hidrotermal yöntem ile üretilmiş bor katkılı ZnO nanomalzemelerin yapısal ve optik özelliklerinin araştırılması
Bu tez çalışmasında, hidrotermal yöntem kullanılarak sentezlenen Bor (B) katkılı çinko oksit (ZnO) nanomalzemelerin yapısal ve optik özellikleri araştırılmıştır. ZnO'nun geniş bant aralığı, yüksek ısı iletkenliği ve yüksek eksiton bağlanma enerjisi gibi özellikleri, bu malzemenin optoelektronik cihazlar, sensörler ve fotokatalitik uygulamalarda yaygın kullanımını sağlamaktadır. Bu tezde B katkısının, ZnO'nun özelliklerini iyileştirmek ve yeni fonksiyonel özellikler kazandırmak amacıyla kullanılması hedeflenmiştir. Tezin hipotezleri, B katkısının ZnO'nun kristal yapısını, morfolojisini ve optik özelliklerini olumlu yönde etkileyeceğini öne sürmektedir. Bu kapsamda, hidrotermal yöntemle farklı konsantrasyon oranlarında B katkısı içeren ZnO nanomalzemeler sentezlenmiştir. Sentez işleminde, katkısız ZnO yanı sıra farklı ağırlık yüzdelerinde (%1, %2 ve %5) B içerik oranlarıyla karıştırılan ZnO nanomalzemeler üretilmiştir. Çalışmada X-ışını difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Ultraviyole-Görünür Spektroskopi (UV-Vis) gibi ileri karakterizasyon teknikleri kullanılarak, sentezlenen bu malzemelerin yapısal ve optik özellikleri incelenmiştir. XRD analizleri, B katkısının ZnO'nun kristal yapısında önemli değişikliklere yol açmadığını, ancak kristal boyutunu ve kafes parametrelerini etkilediğini göstermiştir. SEM görüntüleri, bor katkısının ZnO'nun yüzey morfolojisini değiştirdiğini ortaya koymuştur. UV-Vis spektroskopisi sonuçları ise bor katkısının ZnO'nun yasak enerji aralığını 3,21 eV değerlerine düşürdüğü gözlenmiştir. Bulgular, B katkılı ZnO nanomalzemelerin güneş hücreleri, fotodetektörler ve diğer optoelektronik cihazlar için potansiyel olarak kullanılabilir olduğunu göstermektedir. Çalışmanın sonuçları, B katkısının ZnO'nun performansını ve fonksiyonel özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebileceğini ortaya koymaktadır.
Atomik katman biriktirme (ALD) ile cam kumaş yüzeyinde oluşturulan Al katkılı metal oksit ince filmlerin fotokatalitik aktivitesi
Bu çalışmada ALD yöntemini kullanılarak yüksek yüzey alanına sahip alttaş malzemede farklı kompozisyonlara sahip AZO ve ATO filmler oluşturarak, farklı katkı oranlarının ve tavlamanın fotokatalitik aktivite üzerindeki etkinlikleri belirlenmiştir. Filmlerin karakterizasyon ve fotokatalitik aktivite çalışmalarında kullanılmak üzere dört farklı alttaş (Si Wafer, Kuartz, Cam Lamel ve Cam kumaş) malzemesi kullanılmıştır. Tavlama işleminin üretilen filmin yapısı ve performansı üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla her alttaştan iki adet üretim gerçekleştirilerek birine 450 °C'de tavlama işlemi uygulanmıştır. Al katkısının ZnO ve TiO2 ALD filmlerin fotokatalitik aktivitesi üzerindeki etkisini değerlendirmek amacıyla %0, %5, %10 ve %20 olmak üzere dört farklı katkı oranı ile film üretimi yapılmıştır. Fotokatalitik aktivitenin belirlenmesi için dört saat boyunca metilen mavisi boyar maddesinin solar simülatör altında bozulmasının ölçümü yaklaşımı tercih edilmiştir. AZO ve ATO ALD ince filmlerin morfolojisinin incelenmesi amacıyla FESEM analizleri, kristal yapısının incelenmesi amacıyla XRD ve XPS analizleri, optik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla UV-Vis ve PL analizleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen filmler arasında tavlanmış %20 Al katkılı ZnO filmler (%20 AZO) en yüksek fotokatalitik aktiviteyi göstermiş, hemen ardından sadece ZnO (%0 AZO) kaplı filmler gelmiştir. %5 ve %10 Al katkılı ZnO filmler ise daha zayıf fotokatalitik etkinlik göstermiştir. Bu durum katkı oranının belirli bir değerin üzerine çıktıktan sonra AZO filmin bant yapısında değişimlere sebep olduğunu göstermektedir. ATO filmler içerisinde en yüksek fotokatalitik aktiviteyi tavlanmış olan yalnızca TiO2 kaplı film göstermiştir ve AlO2 katkısının TiO2 filmlerin fotokatalitik aktivitesi üzerinde pozitif etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.
Su arıtım sistemleri için yeni su sever katkılı kompozit membranların hazırlanması ve test edilmesi
Bu çalışmada, poli(2,2'–(m-fenilen)-5,5'-bibenzimidazol) (PBI), poli(2,5-benzimidazol) (ABPBI), poli(2,2'-(m-fenol)5,5'-bibenzimidazol) (PBIOH), farklı PBI terpolimerler, ZnO nanopartiküller ve HDTMA ile modifiye edilmiş montmorillonit (OMMT)'in katkı maddesi olarak kullanıldığı polisülfon (PSf) kompozit membranlar hazırlandı. Çeşitli oranlarda katkı içeren bu kompozit membranların yapı, morfoloji, performans ve kirlenme direnci özellikleri, IR, TG, DSC, SEM teknikleri ve çapraz akış ultrafiltrasyon testleri ile incelendi. Kompozit membranların, ham PSf membrana göre daha su sever, daha yüksek akış ve dışlama performansına sahip ve daha yüksek kirlenme dirençli olduğu görüldü. Yüksek oranlarda inorganik katkı içeren membranlar haricindeki tüm kompozit membranların, ham PSf membrana göre, sırası ile %40 ve %12 seviyelerine kadar daha gözenekli ve daha yüksek denge su içeriğine sahip oldukları belirlendi. Ham PSf membran için 69,6° olan temas açısının, PBI, PBIOH, ABPBI, terpolimer, OMMT ve ZnO katkılarının eklenmesi sonrasında, sırasıyla 51, 25, 38, 53, 28 ve 55°'ye düştüğü görüldü. Membranların saf su akışları, PBI, PBIOH ve ABPBI organik katkıları ile sırasıyla yaklaşık 1,6, 2,3 ve 2,0 kat daha yüksek hale geldi. İnorganik katkılı membranların saf su akışları, %0,5 oranına kadar artı, daha yüksek katkı oranlarında ise azaldı. BSA dışlama performansı, ham PSf membran için ~%36, PBI, PBIOH, ABPBI, terpolimer, OMMT ve ZnO katkılı membranlar için ise sırasıyla %69, 78, 59, 83, 62 ve 77 olarak belirlendi. Ayrıca, BSA dışlamasının pH'a bağımlı olduğu belirlendi. %1 PBI katkılı kompozit membranın akış geri kazanım oranı %94'tür ve bu sonuç, ham PSf membrana ait sonuçtan %20 daha yüksektir.
Bakır oksit ve çinko oksit nanopartiküllerinin yerfıstığındaki (Arachıs hypogaea L.) biyokimyasal etkileri
Bu çalışma, son yıllarda farklı amaçlar için kullanılan ZnO ve CuO nanopartiküllerin, ekolojik ve ekonomik önemli olan tarımsal bitkilerden yerfıstığındaki biyokimyasal etkilerinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Araştırmada farklı ZnO ve CuO derişimlerinin (0, 5, 25, 50, 100 ve 250 mg/L) yerfıstığı tohumlarının çimlenmesi, büyüme ve gelişme ile bazı biyokimyasal olaylara etkisi belirlenmiştir. ZnO'nun 100 ve 250 mg/L'lik derişimlerde final çimlenme oranları kontrole göre önemli düzeyde azalmıştır. Bunun yanında, sadece 250 mg/L CuO etkisinde çimlenme oranları kontrole göre önemli azalma göstermiştir. Uygulanan yüksek derişimlerin fidelerin büyüme ve gelişmesine olumsuz etkileri tespit edilmiştir. Fide dokularının protein içerikleri yüksek derişimlerde önemli düzeyde azalmıştır. Toplam karbohidrat içerikleri ise kontrole göre düşük derişimlerde artmış iken, yüksek derişimlerde ise azaldığı belirlenmiştir. Fenolik bileşikler ve protein olmayan sülfidiril grup miktarlarındaki değişimler, ZnO ve CuO'nun yüksek derişimlerinin strese neden olduğunu göstermiştir. Ayrıca reaktif oksijen türleri olan hidrojen peroksit ve oksidatif stres indikatörü olan malondialdehit miktarındaki artışların her iki nanopartikülün yerfıstığı dokularında oksidatif strese neden olduğunu açıkça göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Arachis hypogaea, ZnO, CuO, Biyokimyasal Etki, Oksidatif Stres
Influence of nanoparticle addition to electrical properties of TCO films produced using electrospinning technique
In this study, the effect of nanoparticle addition on morphology and electrical properties electrospun nanofibers coated on transparent conductive oxide glass, namely, Indium Tin Oxide (ITO) has been investigated. For this purpose, an aqueous solution of Polyvinyl Alcohol (PVA) was prepared and nanoparticles of silver, zinc oxide, and titanium dioxide were added in the range of 3, 5, 10 and 20 wt.% under the magnetic stirring action. Then, prepared nanoparticle doped PVA solutions were electrospun and coated on ITO glass for 1 h. Morhological characteristics of nanoparticle containing fibers in films were investigated using scanning electron microscope and the resistance and resistivity values of obtained thin films were measured. It has been observed that the nanoparticles displayed agglomeration in PVA fibers and the size of the agglomerated regions increased as the content of nanoparticle in solution increased. The smallest size of the agglomerated region in all type of solutions was seen in TiO2 added fibers. As low as 643.7 ± 85.5 nm agglomerate size was detected in 3 wt.% TiO2 added PVA solutions. Likewise, the smallest fiber diameter size and more homogenous fiber size distribution was observed in TiO2 added fibers. For example, the average fiber diameter were found to be around 370, 376 and 380 nm for TiO2, ZnO and Ag nanoparticle doped fibers by 3 wt.%, respectively. Less agglomeration and homogenous fiber size distribution in TiO2 doped fibers influencedthe electrical conductivity of thin film deposited on ITO glasses positively as well. In all of the thin films containing fibers doped with different amounts of nanoparticles, the resistance and the resistivity values decreased by decreasing the content of nanoparticles. For the TiO2 doped fiber containing film, the resistance became equilivalent to resistance of ITO glass (34 ohm) at 10 wt.% TiO2 addition, below which the resistance of the thin film decreased well beyond the resistance of ITO glass as targeted. On the other hand, for the thin films containing fiber doped with ZnO and Ag nanoparticles, ITO resistance value was reached when the nanoparticle content decreased down to 5 wt.%.
Serotoninin elektrokimyasal tayinine yönelik tek kullanımlık sensör geliştirilmesi
Tez çalışması kapsamında elektrokimyasal 5-HT sensörü geliştirmek için ilk olarak farklı materyaller ile yüzey baskılı karbon elektrotlar (SPCE) üzerine 5 farklı modifikasyon işlemi yapılmıştır. 5-HT'nin elektrokimyasal tayinine en uygun formülasyon ve materyallerin çinko oksit nanorod (ZnONR), polimetilen mavisi (PMB) ve altın nanoparçacıklar (AuNP) olduğu belirlenmiştir. 5-HT sensörünün hazırlanması için, ilk olarak SPCE'lerin yüzeyine amperometrik yöntemle çinko oksit nanorodlar modifiye edilmiştir. Ardından SPCE/ZnONR elektrotları üzerinde MB'nin elektropolimerizasyonu yeşil kimyaya uygun derin ötektik çözücü (DES) olan etilen glikol:kolin klorür (1:1) içerisinde gerçekleştirilmiştir. Son olarak SPCE/ZnONR/PMBDES elektrotları üzerinde elektrodepozisyon yöntemi ile AuNP kaplanmıştır. 5-HT'nin elektrokimyasal tayininde deneysel koşulların optimizasyonu için PMB'nin döngü sayısı, tampon çözeltinin pH'sı, diferansiyel puls voltametri tekniğinde biriktirme süresi çalışmaları yapılmış ve sırasıyla 30 döngü, pH 7,4 ve 150 sn olarak bulunmuştur. Elektrokimyasal 5-HT sensörünün optimum şartlarda analitiksel karakterizasyonları yapılmıştır. Duyarlık, doğrusal aralık, tespit limiti ve tayin sınırı sırasıyla 0,8976 µA/µM, 0,1 µM – 25 µM, 1,91 nM ve 6,38 nM olarak bulunmuştur. 5-HT sensörünün tekrarlanabilirliği 1,5 µM 5-HT konsantrasyonu için test edilmiş ve bağıl standart sapma (RSD) değeri %4,84 (n=5) olarak hesaplanmıştır. Geliştirilen 5-HT sensörünün, girişim yapabilecek elektroaktif analitler olan askorbik asit ve dopamin varlığındaki davranışı incelenmiş ve sensörün diğer analitlerle kıyaslandığında 5-HT'ye çok daha duyarlı olduğu bulunmuştur. Uygulama ve depolama kararlılığı çalışmalarında, hazırlanan 5-HT sensörünün uygulama kararlılığının 60 gün, depolama kararlılığının ise 24 hafta olduğu belirlenmiştir. Geliştirilen 5-HT sensörünün gerçek numune uygulaması olarak insan kan serumu numuneleri ve muzda 5-HT tayini yapılmış ve yüksek geri kazanımlar elde edilmiştir. Sonuç olarak 5-HT'nin tayini için basit, pratik, hızlı, seçiciliği, hassasiyeti ve tekrarlanabilirliği yüksek, düşük maliyetli, tek kullanımlık elektrokimyasal sensör geliştirilmiştir. Geliştirilen 5-HT sensörü hasta başı testlerde kullanılabilir.
Investigation of structural, morphological, andoptical properties of Cu-Sn doped ZnO films by silar method
Due to its high permeability and abundance in nature, ZnO semiconductor is widely used in technological applications. ZnO nanocrystal is an alternative to other oxide materials because its structural, optical and electrical properties can be improved by adding appropriate doping. Doped and undoped ZnO thin films can be grown by different methods. In this study, FTO/ZnO, FTO/ZnO/Sn-Cu 1%, FTO/ZnO/Sn-Cu 2%, FTO/ZnO/Sn-Cu 3% doped films were obtained by using the SILAR method. The structural properties of the produced ZnO thin films were investigated depending on the additive concentration. The structural and morphological properties of the produced thin films were examined by X-Ray Diffraction Device (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) and UV-VIS spectrometry (UV-VIS). From the XRD anaysis, it was determined that the structure of the produced thin films changed from amorphous structure to polycrystalline structure as the Cu and Sn concentration ratio changed. From the SEM images, it was observed that the morphological properties of the produced thin films changed depending on the additive concentration. The band gaps of the produced thin films were determined by UV-VIS spectrometry. It was observed that the obtained results were compatible with the literature, and a change in the forbidden energy gaps as the doping ratio increased was observed
Perovskite güneş pili için pld tekniği ile WO3katkılı InZnO filmlerinin fotovoltaik performansınıgeliştirme
This study investigated the effect of composing indium-zinc oxide IZO with tungsten oxide and prepared as a thin film by pulsed laser deposition technique on the characteristics of the deposited IZO thin films. The X-Ray Diffraction (XRD) shows to compose of the IZO with different ratios of WO3, causing the appearance of hybrid ZnO and WO3 phases. Doping with WO3 highly effect lattice constants, crystalline size, and lattice strain. The crystalline size reduced with increasing the WO3 to 15 %, while the opposite behavior appeared for the lattice strain and fluctuation of the lattice constants due to the incorporation of some of the W atoms within the ZnO lattice. The optical absorption is slightly increased, and the energy bandgap is reduced (from 2.8 to 2.1 eV) with the WO3 content. Hall Effect measurement shows that all films were n-type, charge carrier mobility decreased, while the mobility reduced, and the conductivity enhanced with WO3 content. The I-V characteristics of the ZnO/p-Si, IZO/p-Si and IZO: WO3/ p- Si heterojunction at different WO3 ratios show photovoltaic behavior. Here, with a 15% contribution, it is the sample with the highest efficiency (η=5.60%).
Investigation of antibacterial properties of doped ZnO thin films prepared by silar technique
Metal oxides show semiconductor properties with their structures consisting of two or more elements. It is especially preferred due to its electrical conductivity, optical properties, chemical stability, biological non-toxicity and low cost. ZnO is one of the most preferred metal oxides in technological applications today. In this thesis study, undoped ZnO thin films and ZnO thin films with different additives were grown on ITO substrate by using the SILAR method. Thin films have been grown by the SILAR method in 40 cycles and then samples have been annealed at 300 ℃. Structural, surface morphological, antibacterial and bacterial adhesion and survival properties of undoped, Ni-doped and Al-doped ZnO/ITO thin films were investigated. SEM/EDS method was used for surface morphology, agar diffusion test was used for bacterial analysis, and also organism count method was used for bacterial adhesion and survival. Surface morphologies of undoped, Ni-doped and Al-doped thin films showed differences in SEM analysis. Moreover, it has been determined that spherical, clustered and layer-shaped structures are formed. The antibacterial activities of the agar diffusion test were examined and it was seen that it did not show antibacterial activity to the produced samples. In bacterial adhesion and survival organism count, the highest adhesion rate was observed in the Ni-doped thin film.
ZnO ince filmlerinin eldesi ve aygıt üretimi için parametrelerinin optimizasyonu
ZnO yarıiletken ince filmler atmalı filtreli katodik vakum ark depolama sistemiyle cam ve silikon alt tabanlar üzerine oda sıcaklığında depolandı. Filmlerdeki kristal boyut ve kristallografik yapı X-ışını kırınım yöntemiyle belirlendi. Tüm filmlerin (002) boyunca tercih edilen bir yönde ve vurtzit formda kristalize olduğu görüldü. ZnO yarıiletken ince filmlerin optik özellikleri, UV-görünür spektrometreden alınan veriler yardımıyla zarf metodu yöntemi kullanılarak belirlendi. Tavlama sıcaklığı artarken filmlerin optiksel bant aralığı ve soğurma katsayısının arttığı, buna karşılık olarak kırılma indisinin azaldığı gözlenmiştir. Atmalı katodik vakum ark yöntemi ile cam alt taban üzerine büyütülen ZnO ince filmlerin en iyi tavlama sıcaklığı, optik ve yapısal özellikleri göz önüne alınarak 600 °C olduğu bulundu. Yüksek nitelikli geçirgen, iletken ZnO yarıiletken ince filmlerin yapısal, optiksel ve elektriksel özellikleri farklı oksijen basınçları ve farklı kalınlıklarda çalışıldı. Oksijen basıncı ve kalınlığın artması ile filmlerin yapısal, optiksel ve elektriksel özelliklerinin değiştiği görüldü. ZnO ince filmlerin görünür bölgede ortalama geçirgenliği %90 civarında bulundu. Anahtar Kelimeler: ZnO, Katodik Vakum Ark Depolama Yöntemi, Optiksel, Yapısal ve Elektriksel Özellikler
Metal katkılı ZnO nanoyapıların sentezlenmesi, karakterize edilmesi ve fotokatalitik aktivitelerinin incelenmesi
Çevre ve su kirliliğine sebep olan organik kirleticilerin bozundurulurak bulunduğu ortamdan uzaklaştırılması için kullanılan yöntemlerin en önemlilerinden bir tanesi fotokatalitik bozunmadır. Fotokatalizör olarak öne çıkan metal oksit yarıiletken malzemelerden birisi ZnO'tir. ZnO'in fotokatalitik aktivitesi üzerinde yüzey alanı ve metalik katkılama faktörleri önemli bir etkiye sahiptir. Bu tez çalışması kapsamında katkısız ve % 1-5 mol konsantrasyon aralığında hafniyum (Hf) katkılanmış ZnO nanoyapıları toz ve ince film formunda ayrı ayrı üretildi. Toz örneklerin üretimi sol-jel yöntemi ile gerçekleştirildi. İnce film örnekler sol-jel döndürme ile kaplama ve hidrotermal yöntemlerinin ardışık uygulanması ile üretildi. Üretilen örneklerin kristalografik yapı tayinleri XRD sistemi ile yüzey ve morfolojik özellikleri FE-SEM sistemi ile, optik geçirgenlik özellikleri UV-Vis spektrofotometre ile incelendi. Üretilen örneklerin brom krezol yeşili boyasının fotokatalitik bozunurluğuna etkisi spektrofotometre ile takip edildi. % 5 mol Hf katkılı ZnO nanoyapılı toz örneğin UV ışık altında t = 140 dk. süre sonunda brom krezol yeşili çözeltisini % 62 oranında bozunmaya uğrattığı belirlendi. % 2 mol Hf katkılı ZnO nanoyapılı ince film UV ışık altında t = 150 dk. süre sonunda brom krezol yeşili çözeltisini % 65 oranında bozunmaya uğrattığı belirlendi.
Zn(II) iyonunun sulu çözeltilerden jellan gam-kitosan kompleks biyoadsorbanı ile uzaklaştırılması
Çinko, kuru pil, elektrokaplama endüstrisi, böcek öldürücüler, dökümhane, metalurji, pigmentler ve patlayıcı imalat gibi birçok önemli endüstriyel uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Çinko genellikle maden drenajı, galvanizleme tesisleri, ilaç üretimi ve pigment üretimi dahil olmak üzere birçok kaynaktan gelen atık sularda yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Atık sulardan Zn(II) uzaklaştırmak için kullanılan geleneksel teknolojiler arasında kimyasal çöktürme, membran ayırma, elektroliz, iyon değişimi ve adsorpsiyon yer almaktadır. Bu teknolojiler arasında adsorpsiyon yöntemi ucuz, etkili ve uygulamasının kolay olması nedeniyle tercih edilmektedir. Sunulan çalışmada, çapraz bağlı jellan gam tanecikleri (GG), kitosan (CS) çözeltisinde bekletilerek polielektrolit kompleks oluşumu gerçekleştikten sonra tanecikler çözeltiden uzaklaştırılıp saflaştırılmıştır. Hazırlanan bu taneciklerin atık sulardan Zn(II) iyonu uzaklaştırılmasındaki potansiyeli incelenmiştir. Elde edilen polielektrolit kompleksin karakterizasyonu için FT-IR, BET ve SEM/EDX analizleri gerçekleştirilmiştir. Polielektrolit kompleks ile yapılan adsorpsiyon çalışmalarında, en uygun pH değeri 6 olarak belirlenmiştir. Deney koşulları sıcaklık: 25°C, pH: 6, çözeltinin başlangıç konsantrasyonu 200 ppm ve adsorpsiyon süresi 10 saat olarak uygulandığında adsorpsiyon kapasitesi yaklaşık olarak 42,05 mg/g bulunmuştur. Kinetik çalışmalar deneysel sonuçların yalancı ikinci dereceden kinetik model ile uyumlu olduğunu göstermiştir. Langmuir izoterm modeli de denge adsorpsiyon sonuçları ile uyumlu bulunmuştur. Kompleks adsorbanın adsorpsiyon kapasitesinde ciddi bir azalma olmadan en az beş kere kullanılabileceği de tespit edilmiştir.
Effect of zinc oxide nanoparticles use as alternative treatment for Pseudomonas aeruginosa
The current study included collection of 150 samples from Burns and Wounds during the period from October 2021 to January 2022. Patients with different ages ranging from 16-70 years from both genders were choosing from different hospitals in Baqubah city/Diyala Province, Iraq included Baqubah Teaching Hospital and Al-Batool Teaching Hospital. After culturing the specimens on general culture media, 121 of it were positive growth for bacteria. Pseudomonas agar, microscopic investigation, biochemical checks and VITEK 2 Compact were used to isolate Pseudomonas aeruginosa which consist 25 (16.6 %), 16 isolates were from Burns and 9 isolates were from wounds. The antibiogram of the isolates was tested against 10 antibiotics which were selected according to (CLSI 2021). The result showed that Cefepime and polymyxin B were the most resisted by the bacteria (100%), while Ciprofloxacin and Norfloxacin were the greatest in effect antibiotics in contrast to P. Aeruginosa (12% and 16%) respectively. The ZnO NPs preparation was done by sol-gel technique and it was detected by (FTIR), (XRD) and Field (FE-SEM). The anti-bacterial action of ZnO NPs in contrast to P. Aeruginosa was conducted at dissimilar concentrations (100 μg/mL, 50 μg/mL, 25 μg/mL and 12.5 μg/mL). Which were examined in contrast to PDR, XDR and MDR isolates, the effects showed that the highest inhibition area of isolates was at concentration 100 μg/mL and the lowermost inhibition area was at concentration 12.5 μg/mL. The minimum inhibition concentration of the Zno NPs was at a concentrations ranging from 2600μg/mL -162.5μg/mL on PDR, XDR and MDR isolates of the bacterium P. Aeruginosa Keywords: Pseudomonas Aeruginosa, Zinc oxide, Isolation,
Zenginleştirilmiş çinko cevherinden çinko oksit üretimi için yeni bir metodun tasarımı
ÖZET Türkiye' de Zn üretimi %22 oranında Zn içeren Hidrozinkit (ZnCC>3.Zn(OH)2 cevherinden yapılmaktadır. Cevher, Kayseri yakınlarından çıkarılmakta ve döner firmlarda kireç taşı ve kok ile karıştırılarak, gerçekleşen reaksiyonlar sonucu %60-65 Zn içeren, Kalsin adı verilen zenginleştirilmiş cevher haline getirilmektedir. Bu prosesi, Kayseri' de bulunan ÇÎNKUR firması gerçekleştirmektedir. Burada, Kalsin, H2SO4 çözeltisinde kontrollü olarak çözündürülerek ZnSO* çözeltisi elde edilmekte, daha sonra, bu çözeltiden elektroliz yoluyla metalik saf Zn alınmaktadır. Elektroliz hücresinde, Zn metali katotlarda toplanmakta ve toplanan Zn, eritilerek kalıplanmak sureti ile elektrolitik külçe Zn haline getirilmektedir. Üretilen bu külçelerin saflığı %99.995 Zn' dur. Yeni bir üretim yöntemi tasarlanması amacı ile yapılan çalışmada, satın alman %60-65 Zn' luk Kalsin' in, belli bir miktar kok kömürü ile karıştırılıp, C(k)+İ02(g)^ CO(g) (1) ZnO(k) + CO(g)«± Zn(s) + C02(g) (2) reaksiyonuna göre hafifçe eğimli bir indirgeme fırınında eritilerek, içerdiği Zn' nun, fırının altından likit Zn olarak alınması üzerinde çalışılmıştır. Yapılması tasarlanan bu işlemlerle, ÇÎNKUR' un uyguladığı ZnSÜ4 çözeltisi elde etme ve elektroliz aşamaları ortadan kaldırılabilecektir. Zn' nun erime noktası 420 °C civarında olduğu için, ikinci reaksiyondaki likit Zn, cürufun altından kontrollü olarak alınabilir. Fakat doğal olarak, Kalsin' de bulunan PbO de indirgenip, Zn ile birlikte Pb da likide karışacaktır. Bunun engellenmesi için; ele geçen likide basit bir destilasyon işlemi uygulanması yeterli olacaktır. Pb ve Zn' nun kaynama noktalarının çok farklı olması sebebiyle, erimiş Zn ile birlikte bulunan Pb saf dışı bırakılarak, yaklaşık %98-99 saflıkta Zn metali elde edilebilecektir. Tasarlanan yeni yöntemle, elde edilen Zn, elektroliz yolu ile elde edilenden daha ucuza mal edilebileceği gibi, üretilen Zn hammadde olarak kullanılarak rutin yollarla ZnO üretimi yapılabilecektir. Bu sayede, Türkiye'de geniş piyasası bulunan ve boya, seramik, lastik, cam, ilaç, kozmetik gibi sanayilerde ve ziraatta kullanılan ZnO' in maliyeti, önemli ölçüde ucuzlamış olacaktır. vm
Akrilonitril bütadien kaplı polyester eldivenlerin mekanik ve antibakteriyel özelliklerinin araştırılması
Bakteri ve virüslere gün içerisinde birçok kez maruz kalınabilinmektedir. Bu etkileşimi en aza indirgemenin yolu ise gerekli tedbirleri almaktan geçmektedir. Kişisel hijyenin yanı sıra, maske, eldiven ve dezenfektan kullanımı da önemli bir rol oynamaktadır. Maske, solunum enfeksiyonunu düşürürken, temas ile bulaşın ilişkisi ise oldukça fazladır. Mikroorganizmaların temas yoluyla geçmesini engellemek için genellikle tek kullanımlık eldivenler kullanılmaktadır. Eldivenlerin ergonomik olması, koruyucu olması ve hissiyatının iyi olması sebebiyle tercih edilmesinin yanında pandemi derecesine gelen bulaşıcı hastalıklarda eldiven kullanımı artmakta, günlük hayatta dahi insanların tercihi olmaktadır. Üretimi sınırlı olan bu eldivenlerin talebin artması durumunda, sağlık çalışanları için ihtiyaçlarının karşılanmasını zor hale getirir. Tek kullanımlık eldivenler, uzun süre kullanımda ellerin hava almasını engeller ve terlemesine sebep olur. Bu sebeple gün boyunca kullanılması zordur. Büyük bir çoğunluğunu doğal lateks hammaddesi kullanılarak üretilen eldivenler, yüksek oranda alerjik tepkilere de yol açar. Özellikle tek kullanımlık olması, geri dönüşümünün mümkün olmaması, atık sorununu da yanında getirir. Tekrar kullanılabilir eldivenlerin ihtiyaç haline gelmesi bu konu üzerine yapılan çalışmaların önemini göstermektedir. Bu eldivenler bir hijyen sorunu oluşmasına sebep olabileceklerinden dolayı, bu çalışmada antibakteriyel kaplama yapılması hedeflenmiştir. Bu tez çalışmasında, uygulama alanı olarak özellikle hastanelerde temizlik görevlileri için, pandemi günlük kullanım için veya boyahane gibi boya işlerinde kullanılması üzerine yıkanabilir antibakteriyel akrilonitril bütadien kauçuk kaplamalı eldivenlerin üretilmesi, mekanik ve antibakteriyel özelliklerinin araştırılması planlanmıştır. Alternatif olarak, bu eldivenlerin kullanıldığı sağlık sektörü hariç diğer alanlarda kullanılmasının avantaj sağlayacağı, yıkanabilirliği olan ve birden daha fazla kullanılabilirliği olan akrilonitril bütadien kauçuk kaplamalı polyester eldivenlerin üretimi ve dayanım özellikleri incelenecektir. Hedeflenen çalışmanın öncelikli amacı, EN 388 "Eldivenlerin Mekanik Özellikleri" ve ISO 20743 "Tekstil-Antibakteriyel Bitmiş Ürünlerin Antibakteriyel Aktivitesinin Belirlenmesi" Standartları çerçevesinde kullanıma uygun değerleri karşılaması, ergonomik ve dayanıklı olmasıdır. Özellikle uzun süre kullanılacağı düşünüldüğünde alerjik reaksiyon vermemesi açısından kükürt, çinko dietil ditiyokarbamat (ZDEC) ve çinko 2-merkaptobenzotiazol (ZMBT) gibi vulkanizasyon hızlandırıcıları kullanılmamıştır. Çapraz bağlanma olarak iyonik bağlanma seçilmiş ve farklı oranlarda çinko oksit kullanılarak aşınma değerlerine ve ergonomiye etkisi incelenmiştir. Ayrıca, yıkamaya karşı gösterilen direnç ve antibakteriyel kalıcılık araştırılmıştır. Farklı oranlarda çinko oksit (0.5, 1.0, 1.5, 2.0 ve 2.5 phr) kullanılarak aşınma dayanımı ve ergonomi olarak optimizasyon yapılmıştır. Yapılan bu optimizasyon da uygun değer seçilerek kaplanan eldivenler, 5 ardışık yıkamaya tabi tutulmuştur ve her yıkama sonrası istenilen standart değerlerinin elde edilmesi hedeflenmiştir. Yapıya eklenen çinko oksitin oluşturduğu iyonik bağlanma neticesinde eldivenin aşınmaya olumlu etkisi görülmüştür. Yıkamanın, eldivenin mekaniksel özelliklerine olan olumsuz etkisi de incelenmiştir. Kullanılan gümüş nitrat çözeltisinin 5 yıkama sonrasında eldivenlerin anti bakteriyel etkisini koruduğu görülmüştür. Mikroyapı analiz sonuçlarıda 5 yıkama sonrasında bu antibakteriyel etkinin korunduğunu desteklemektedir.