Selda ÖZEK, Şengül ÇİFTÇİ, Fethiye GÖDE, Kasım AKSOY, Sennur ALAY AKSOY

Nanokil Katkılı PAN Nanolif Sentezi ve Karakterizasyonu

Özet: Bu çalışmada, nanolif elde etme yöntemlerinden en yaygın yöntem olan elektrolif çekim (electrospinning) yöntemi kullanılarak, poliakrilonitril (PAN) polimeri ile nanolif üretilmiştir. Üretilen nanolifler arasına daha sonraki çalışmalarda adsorpsiyon amaçlı kullanılabileceği düşünülerek nanokil serpilerek nanokil katkılı PAN nanolif yüzey elde edilmiştir. Üretilen nanokil katkılı PAN nanoliflerin, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile nanolif boyutları ve lif morfolojileri incelenerek, yaklaşık 950 nm çaplarında oldukları görülmüştür. FT-IR ile kimyasal yapı aydınlatılmaya çalışılmış ve bileşimindeki fonksiyonel grupların varlığı incelenmiştir. Nanoliflerin yapısında PAN ve nanokile ait piklerin oldukları belirlenmiştir. Termal gravimetrik analiz yöntemi (TGA) kullanılarak nanokil katkılı PAN nanolifler termal olarak karakterize edilmeye çalışılmıştır. Çalışılan sıcaklık aralığında iki aşamalı bozunmanın gerçekleştiği ve termal bozunmanın tamamlanmadığı görülmüştür. Nanokil katkılı PAN nanoliflerinden sentezlenen yüzeyin, alternatif bir adsorban madde olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Nanolif, nanokil, PAN (poliakrilonitril), elektrolif çekim , SEM. Synthesis and Characterization of PAN Nanofiber Added Nanoclay Abstract: In this study, nanofibers have been prepared from polyacrylonitril (PAN) polymer by using electrospinnig method which is the most common method to obtain nanofibers. Nanoclay doped PAN nanofiber webs were prepared by sprinkled nanoclay in spinning process of nanofibers which may be used to purpose of adsorption in other study. Diameter sizes and morphology of the produced PAN nanofibers including nanoclay were examined through SEM and it was observed that nanofibers have about 950 nm diameters. The chemical structure has been tried to be illuminated by using FT-IR and the presence of functional groups in this composition have been investigated. It was observed that there were peak belonging to PAN and nanoclay within the structure of nanofibers. PAN nanofibers included nanoclay have been tried to be characterized thermally by using the TGA (thermal gravimetric analysis) method. In the studied range of temperature, it was observed that two-stage degradation occurred and the thermal degradation was not completed. It was determined that the PAN nanofibers were electrospun with nanoclay could be used as a new alternative adsorbent. Key words: Nanofibers, nanoclay, PAN(Polyacrylonitrile), electrospinning, SEM.

Anahtar Kelimeler:

Nanolif, nanokil, PAN (poliakrilonitril), elektrolif çekim , SEM

-

In this study, nanofibers have been prepared from polyacrylonitril (PAN) polymer by using electrospinnig method which is the most common method to obtain nanofibers. Nanoclay doped PAN nanofiber webs were prepared by sprinkled nanoclay in spinning process of nanofibers which may be used to purpose of adsorption in other study. Diameter sizes and morphology of the produced PAN nanofibers including nanoclay were examined through SEM and it was observed that nanofibers have about 950 nm diameters. The chemical structure has been tried to be illuminated by using FT-IR and the presence of functional groups in this composition have been investigated. It was observed that there were peakbelonging to PAN and nanoclay within the structure of nanofibers. PAN nanofibers included nanoclay have been tried to be characterized thermally by using the TGA (thermal gravimetric analysis) method. In the studied range of temperature, it was observed that two-stage degradation occurred and the thermal degradation was not completed. It was determined that the PAN nanofibers were electrospun with nanoclay could be used as a new alternative adsorbent

Keywords:

Nanofibers, nanoclay, PAN(Polyacrylonitrile), electrospinning, SEM,

PDF

___

Cengiz F., Jirsak O., Dayık M., 2009. Ortam rutubetinin silindirli elektro lif çekim yöntemi ile nano lif üretimi üzerine etkilerinin incelenmesi, Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3(3): 24-32.
Bulut E., 2007.Gümüş nanopartiküllerin polifenollerle sentezi ve karakterizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya Üniversitesi, Sakarya, 61s.
Doğan G., Başal G., 2009. Elektrolif çekim yöntemine göre elde edilen biyopolimer nanoliflerin ilaç salınım sistemleri yara örtüsü ve doku iskelesi olarak kullanımları, Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3(2): 58-70.
Kozanoğlu G., 2006. Elektrospinning yöntemi ile nanolif üretim teknolojisi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul,148s.,
Üner İ., Koçak E. D., 2012. Poli(Laktik Asit)’in kullanım alanları ve nanolif üretimindeki uygulamaları, İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 22: 79-88.
Erem A.D., Özcan G., 2013. Polimer esaslı nanokompozitler ve tekstil uygulamaları, TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası, 20(89): 36-47.
TÜBİTAK Tekstil Araştırma Merkezi, 2007, Nano Fıbres (Part 2), Tekstil Ve Konfeksiyon 2/2007
Şahintürk Y. S., 2010. Poliakrilonitril bazlı nanoelyafların elektroeğirme yöntemi ile üretme ve karekterizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Hacettepe Üniversitesi, Ankara. 57 s.
Beypazar Ö., 2013. Nanolif üretiminde çap kontrolü, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Namık Kemal Üniversitesi, Tekirdağ, 86 sayfa.
Cengiz F., Krucinska I., Göktepe F., Gliscinska E., Chrzanowski M., 2006. Elektro lif çekim (electrospinning) yönteminde proses parametrelerinin nano lif özellikleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi, Tekstil Maraton, 16(85): 20-25.
Kıyak Y. E., 2011. Elektro üretim modellenmesine hızlı kamera görüntülemesi ile katkılar, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul,123 s.
Aykut Y., 2013.Poliakrilonitril nanolifler içerisinde altıgen kobalt sülfür nanoplaka sentezi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 18( 2):47-54.
Wang J., Pan K., He Q., Cao B., 2013. Polyacrylonitrile/polypyrrole core/shell nanofiber mat for the removal of hexavalent chromium from aqueous solution, Journal of Hazardous Materials 244– 245 : 121– 129
Zhang C., Li X., Bian X., Zheng T., Wang C., 2012. Polyacrylonitrile/manganese acetate composite nanofibers and their catalysis performance on chromium (VI) reduction by oxalic acid, Journal of Hazardous Materials, 229– 230: 439– 445.
Dastbaz A., Keshtkar A.R., 2014. Adsorption of Th4+, U6+, Cd2+, and Ni2+from aqueous solution by anovel modified polyacrylonitrile composite nanofiber adsorbentprepared by electrospinning. Applied Surface Science, 293:336– 344.
Toprakezer F., 2009. Nanokompozit sentezinde kullanılacak na-bentonit kilinin saflaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çukurova Üniversitesi, Adana, 68 sayfa.
Elemen S., 2011. Nanokilin reaktif boyaları adsorplama özelliğinin incelenmesi,Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ege Üniversitesi, İzmir, 69 s.
Guerra D.J.L., Mello I., Freitas L.R., Resende R., Silva R.A.R. 2014. Equilibrium, thermodynamic, and kinetic of Cr(VI) adsorption using amodified and unmodified bentonite clay, International Journal of Mining Science and Technology, 24: 525–535 .
Kebapçı K., 2012. Kokulu mikrokapsüller, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta 48 s.
Kim J.H., Ganapathy H.S., Hong S.S., Gal Y.S., Lim K.T., 2008. Preparation of polyacrylonitrile nanofibers as a precursor of carbon nanofibers by supercritical fluid process, J. of Supercritical Fluids, 47: 103–107.
Turhan Y., Alp Z.G., Alkan M., Dogan M., 2013. Preparation and characterization of poly(vinylalcohol)/modifiedbentonite nanocomposites, Microporous and Mesoporous Materials 174: 144–153.
Diğer yazarlar e-posta : sengulciftci77@hotmail.com, fethiyegode@sdu.edu.tr, kasimaksoy@sdu.edu.tr,
sennuralay@sdu.edu.tr