Kitosan/perlit nanokompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada bir silikat minerali olan perlit ile bir biyopolimer olan kitosan kullanılarak çözücü uzaklaştırma yöntemi ile nanokompozit sentezlenmiştir. Nanokompozit sentezinde; perlit dolgu maddesi ve kitosan ise matriks olarak seçilmiştir. Çalışmada sentezlenen kitosan/perlit nanokompozitlerinin yapısal karakterizasyonunda FTIR-ATR (FTIR-ATR Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrofotometresi), XRD (X-ışınları kırınımı) ve AFM (Atomik kuvvet mikroskobu) kullanılmıştır. Sentezlenen nanokompozitlerin termal özelliklerinde meydana gelen değişmeler TG (Termogravimetre), d[TG] (Diferansiyel termogravimetri) ve DSC (Diferansiyel taramalı kalorimetre) ile belirlenmiştir. AFM görüntülerinden ve XRD analizlerinden perlitin kitosan matriksi içerisinde nano boyutta ve homojen bir biçimde dağıldığı belirlenmiştir. FTIR-ATR analizleri kitosan ile perlit arasında meydana gelen etkileşimleri doğrulamıştır. TG/d[TG] ve DSC analizlerinden sentezlenen kitosan/perlit nanokompozitlerin genel olarak saf kitosana kıyasla termal olarak daha kararlı olduğu bulunmuştur. Nanokompozit sentezinde farklı yüzdelerde perlit kullanılmış ve bununla paralel olarak optik temas açısı ölçümlerinden perlit ile hazırlanan nanokompozitlerin perlit oranı arttıkça daha hidrofobik özellik gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca bu çalışmada, kitosan/perlit nanokompozitlerinin antimikrobiyal aktivite özellikleri de incelenmiştir.

In this study, nanocomposites have been synthesized with the solvent removal method using the perlite which is a silicate mineral and a biopolymer chitosan. Perlite as a filling material and polymer as matrix were used in the nanocomposite synthesis. In the structural characterization of nanocomposite FTIR-ATR (FTIR-ATR Fourier transform infrared spectrophotometer), XRD (X-ray diffraction) and AFM (atomic force microscope) was used. Thermal properties of synthesized nanocomposites was determined with TG (Thermogravimetry), d[TG] (differential thermogravimetric analysis) and DSC (differential scanning calorimetry). From the AFM images and XRD analysis, perlite was determined to be dispersed nano size and homogeneously in the chitosan matrix. FTIR-ATR analysis confirmed the interaction occurring between the perlite and chitosan. From TG/d[TG] and DSC analysis, it was found that the chitosan/perlite nanocomposite was generally more thermally stable compared to pure chitosan. Different percentages perlite are used in the nanocomposite synthesis and in the optical contact angle measurement, the fact that perlite ratio increases showed that the hydrophobic properties of nanocomposites increased. Also in this study, antimicrobial activity properties of the chitosan/perlite nanocomposites were also investigated.