Meşe Ağacı Palamudu Nişastası Bazlı Antibakteriyel Özelliğe Sahip Biyoplastik Nişasta/Halloysit Nanotüp/Karanfil Esansiyel Yağı ve Biyoplastik Nişasta/Halloysit Nanotüp/Gümüş Nanopartikül Kompozit Materyallerin Hazırlanması ve Karakterizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SELİN SAĞDIÇ
Danışman: Sibel Tunç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, ülkemizde yaygın olarak yetişen meşe ağacı palamudundan elde edilen nişasta kullanılarak meşe ağacı palamudu nişastası bazlı yeni biyoplastik filmler hazırlanmıştır. Nişasta film matriksinin içerisine biyoplastik filmin mekaniksel ve termal özelliklerini iyileştirmek için halloysit nanotüp (HNT) katkılaması yapılmıştır. Ayrıca, biyoplastik filme antibakteriyel özellik kazandırmak için farklı miktarlarda karanfil esansiyel yağı (CEO) ve gümüş nanopartikül (AgNP) eklenerek Nişasta-HNT-CEO ve Nişasta-HNT-AgNP biyoplastik kompozit filmler hazırlanmıştır. Hazırlanan biyoplastik film örneklerinde, Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM), opasite, renk, su temas açısı, mekaniksel dayanıklılık, termal gravimetrik analiz (TGA) ve su buharı gerçirgenlik analizleri ile karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Gerçekleştirilen morfolojik analiz ile film matriksi içerisindeki CEO ve AgNP konsantrasyonlarındaki artışların etkisiyle biyoplastik film yüzeyinin pürüzsüzlülüğünde bir artışın olduğu gözlemlenmiştir. Opasite ölçüm sonuçları, Nişasta-HNT-CEO kompozit filmlerinin Nişasta-HNT-AgNP kompozit filmlerine göre daha yüksek opasite değerine sahip olduğunu göstermiştir. Nişasta-HNT-CEO filmlerde CEO konsantrasyonu arttıkça parlaklığın azaldığı, Nişasta-HNT-AgNP filmlerde ise AgNP konsantrasyonu arttıkça parlaklığın arttığı tespit edilmiştir. Nişasta-HNT-CEO ve Nişasta-HNT-AgNP biyoplastik kompozit filmlerde film matriksi içerisine katkılanan CEO ve AgNP konsantrasyonu arttıkça, film materyalinin su temas açısı değerinde bir artışın olduğu görülmüştür. Çalışılan film materyalleri arasında en yüksek su temas açısının 71° ile Nişasta-HNT-AgNP3 filmine ait olduğu belirlenmiştir. Biyoplastik filmlerin mekaniksel özellik ölçüm sonuçları nişasta film matriksi içerisine HNT ilavesinin kompozit filmlerin maksimum kopma kuvveti ve Young modülü değerlerinde belirgin bir artışa, maksimum kopma gerinimi değerlerinde ise azalışa neden olduğunu göstermiştir. AgNP konstantrasyonundaki artışla kompozit filmlerin kopma kuvveti ve Young modülü değerlerinde bir artış meydana gelirken; CEO konsantrasyonundaki artışla bu değerlerde belirgin bir azalma görülmüştür. Elde edilen filmler arasında en yüksek maksimum kopma kuvveti (18,71 MPa) ve Young modülü (1527 MPa) değerleri, Nişasta-HNT-AgNP3 filminde ölçülmüştür. Hazırlanan filmler arasında en yüksek maksimum kopma gerinimi ise %31,09 olarak Nişasta-HNT-%10 CEO filminde kaydedilmiştir. Nişasta bazlı film materyallerinin hazırlanması esnasında HNT'nin kullanımı filmlerin termal kararlılığında bir artışa neden olmuştur. Nişasta film matriksi içerisinde HNT, CEO ve AgNP varlığı, film materyalerinin su buharı geçirgenlik hızı (WVTR), permeans ve su buharı permabilitesi (WVP) değerlerinde bir azalmaya neden olmuştur. CEO ve AgNP içeren biyoplastik filmler hem Escherichia coli (E. coli)'ye hem de Staphylococcus aureus (S. aureus)'a karşı antibakteriyel özellik göstermiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, düşük maliyetli ve doğa dostu Nişaşta-HNT-CEO ve Nişasta-HNT-AgNP filmlerinin gıda ambalaj materyali olarak kullanılabilmeleri için büyük bir potansiyele sahip olduklarını ortaya koymuştur.