Hofmeister serisi tuzların elektrostatik etkileşimli lbl filmlerin kararlılıklarına etkisinin QCM-D tekniği ile incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SEVGİ KEMEÇ

Danışman: HÜSEYİN DELİGÖZ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüzde, çok tabakalı fonksiyonel film (PEM) uygulamalarının gelişmesine ve nano ölçekte kontrol edilebilir yüzeylerin tasarlanmasına bağlı olarak biyoteknoloji, membran prosesleri ve akıllı malzemeler gibi farklı alanlarda önemli gelişmeler yaşanmaktadır. PEM'lerin hazırlanmasında nano ölçekte film oluşumunu sağlayan, pratik ve ekonomik bir uygulama olan tabakalı kaplama (LbL) yöntemi yaygınca kullanılmaktadır. LbL PEM'lerin sundukları avantajlar ve geniş kullanım alanlarına rağmen üretim ve uygulama koşullarına bağlı olarak mekanik özelliklerinin ve kimyasal kararlılıklarının pH ve tuz ilavesi gibi dış uyaranlar varlığında değişkenlik göstermesi, kullanımlarını kısıtlayan en önemli unsurlardır. Tez kapsamında, Kuvars Kristal Mikro Terazi-Disipasyon (QCM-D) tekniği ve LbL yöntemi kullanılarak hem QCM-D sensör hem de cam malzeme yüzeyinde 5 ve 10 çift tabakalı filmler hazırlanmış ve bu filmlerin Hofmeister serisinde yer alan tuzlara karşı tabaka kararlılıkları ve viskoelastik özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla, pozitif ve negatif yüklü polielektrolitler (PE) olarak sırasıyla poli(alilamin hidroklorür) (PAH); poli(stiren sülfonat sodyum tuzu) (PSS) ve poli(akrilik asit) (PAA) kullanılarak hazırlanan LbL filmlerin, tuz çözeltilerine karşı tabaka kararlılıkları tuzların tür ve konsantrasyonuna, kullanılan PE çiftlerine, tabaka sayısına ve iyon özelliklerine göre incelenmiştir. Tuz çözeltilerine karşı en düşük ve en yüksek tabaka kararlılığına sahip filmlerin yüzey özelliklerinin belirlenmesi için optik mikroskop incelemesi, temas açısı ölçümü, AFM ve SEM analizleri yapılmıştır. Bu tezde, hazırlanan LbL filmlerin Hofmeister tuzlarına karşı tabaka bütünlüğünü büyük oranda koruyabildiği, ancak (NH4)2CO3 çözeltisine maruz bırakılmış (PAH-PSS)5 ve (PAH-PSS)10 filmlerinin ve Li2CO3 çözeltisine maruz bırakılan (PAH-PSS)5 filminin tabaka kararlılığını koruyamadığı saptanmış; MgSO4 çözeltisine maruz bırakılan PAH/PAA filmin yapısında kısmen bozunma meydana geldiği belirlenmiştir. PAH/PAA filmlere göre PAH/PSS filmlerin daha düşük disipasyon değişimi sergilediği, buna karşın PAH/PAA filmlerin daha yüksek tabaka kararlılığı gösterdiği ve yüksek ∆D değerlerine ulaştığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, LbL filmlerin Hofmeister serisi tuzlarına karşı tabaka kararlılıklarının QCM-D tekniği ile belirlenmesinin yanı sıra farklı uygulama alanlarına sahip PEM'lerin kullanım sınırlarının Hofmesiter tuzları bağlamında ortaya konulmasının bilimsel literatüre katkısının olacağı düşünülmektedir.