Fabrication and characterization of sharkskin mimicked chitosan-graphene oxide nanocomposite membranes

Bu tezde,temel polimer kitosan ve katk maddesi grafen oksit(GO) olan köpekbalığı derisi taklit edilmiş polimerik membranların üretimleri ve karakterizasyonlar gerçekleştirilerek biyobozunurluk, biyouyumluluk ve arttırılmış esneklik gibi biyolojik, kimyasal ve mekanik özellikleri geliştirilmiş membranların elde edilmesi amaçlanmıştır. Antibakteriyel özellik gösterdiği bilinen köpekbalığı derisi mikro desen yüzeyinin, yine ayn özelliğe sahip olan kitosan ile taklit edilebileceği hipotezi öne sürülmüş ve doğrulanmıştır. Köpekbalığı yüzey yapısın taklit edebilmek için yumuşak litografi yöntemi seçilmiştir. Polidimetilsiloksan(PDMS), negatif kalıpların üretimi için kullanılmıştır. Devamında, saflaştırılmış kitosan seyreltik asetik asit (% 2 v/v) solüsyonu ile çözünerek kitosan çözeltisi hazırlanmıştır. Kitosan/GO nanokompozitleri hazırlamak için farklı miktarlarda GO(%0.1 w/w, %0.2 w/w, %0.3 w/w) içeren kitosan çözeltileleri, grafen oksitin ultra-homojenize edilmesinden sonra kitosan solüsyonuna eklenmesiyle elde edilmiştir. Bu kitosan/GO çözeltileri köpekbalığı derisi negatif kalıplar üzerine dökülmüştür. Kopma uzaması ve çekme dayan m n içeren mekanik karakterizasyonlar düz kitosan membranlar ile gerçekle3tirilmi3tir. Taramal elektron mikroskobu (SEM) morfolojik karakterizasyon için kullanılırken, Raman Spektroskopisi, X-Ray Fotoelektron Spek- troskopisi(XPS), Su temas açısı ve şişme testi ile kimyasal karakterizasyon düz ve köpekbalığı taklidi olan membranlarda gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, biyobozunur doğal polimer kullanılarak köpekbalığı derisinin mikro desenlerinin taklit edilebileceği hipotezin doğrulanmıştır. Ek olarak, köpek balığı derisini taklit eden kitosan/GO nanokompozit membranların uygun taklit kalitesine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, kitosana GO eklenmesi polimerin kimyasal ve mekanik özelliklerinde kayda değer iyileşmeler sağlamıştır.