Development of multifunctional nanofibrous materials via electrospinning

Elektroeğirme yöntemi ile elde edilen nanolifler yüksek yüzey alanı, nano boyutta gözenekleri, yüksek kapsülleme verimi, düşük ağırlığı ve fiziksel/kimyasal modifikasyon çeşitliliği sebebiyle fonksiyonel tekstil, biyomedikal, enerji, sensör, biyoteknoloji ve gıda paketlemesi alanlarında ilgi çekmektedir. Siklodekstrinler (CD) değişik moleküller ile kovalent olmayan misafir-ev sahibi inküzyon kompleks (IC) oluşturabilme yetenekleri sayesinde ilaç, kozmetik, tekstil, fonksiyonel gıda ve filtrasyon endüstrilerinde kullanılabilirler. Bunların yanı sıra, atomik katman kaplama (ALD) tekniği sıcaklık hassasiyesti olan organik maddelere metal oksit kaplanması için etkin bir biçimde kullanılabilir. Bu tezde, ilk olarak, antibakteriyel ve/veya antioksidan özellikleri olan biyoaktif bileşimlerin (vanilya, öjenol, geraniol, triklosan) CD-IC'leri elektrospin yöntemi sırasında nanoliflerin içerisine katılmıştır. CD-IC'ler sayesinde bu bileşimlerin ısıl dayanımı, kontrollü/devamlı salımı, çözünürlükleri ve etkinlikleri geliştirilmiştir. CD-IC'lerin bu özellikleri ile nanoliflerin yüksek yüzey alanı ve nanoboyutta gözenekli yapısı birleştirilmiştir. Bu nedenle elde edilen fonksiyonel nanolifler gıdalarda güven/kalite sağlayıp gıdaların raf ömürlerini uzatarak, gıda kaynaklı hastalıkları engellemek amacıyla paketleme malzemesi olarak oldukça kullanışlı olabilirler. Diğer taraftan, hem nanoliflerin yüksek yüzey alanı ve nanoboyutta gözenekli yapılarının hem de CD'lerin IC oluşturma kabiliyetlerinin avantajları kullanılarak havadan istenmeyen kokuların ve zararlı atık moleküllerin etkin bir şekilde uzaklaştırılması için CD içeren nanolifler geliştirilmiştir. CD'ler suda çözündüğü için, sulu ortamda poliaromatik hidrokarbonların moleküler filtrasyonunu sağlamak amacıyla CD polimeri (CDP) kaplanmış nanolifler de elde edilmiştir. Ayrıca, su saflaştrılması ve atık arıtımında etkili ve enerji tasarrufu sağlayan yenilikçi membran malzemeleri geliştirmek için elektrospin ile elde edilen nanoliflerin üzerine ALD tekniği ile metal oksitler (ZnO, TiO2) kaplanmıştır. Böylece, yüksek yüzey alanına sahip bu nanoliflerin fotokatalitik özellikleri sayesinde su içerisindeki organik kirliliklerin bozunması sağlanmıştır. Sonuç olarak, filtrasyon, gıda paketlemesi ve fonksiyonel tekstil alanlarında nanoliflerin kullanım potansiyellerini arttırmak amacıyla nanoliflerin içerisine CD-IC veya CD katarak, ya da yüzeylerine CDP veya metal oksit (ZnO, TiO2) kaplayarak çok fonsiyonlu nanolif tabanlı malzemeler geliştirilmiştir.