Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Kitosan-Metal Oksit Kompozit Filmlerinin Hazırlanması ve Karakterizasyonu
Bu çalışmada, başlıca iki tip kitosan (CS) filmi; farklı miktarda manyetik özellikte ve nanoboyutlu demir (II,III) oksit (manyetit : Fe₃O₄) içeren kitosan (CS2-M) filmleri ve glutaraldehid (GA) ile çapraz bağlanmış kitosan (CS-GA) filmleri hazırlanmıştır. Her iki tür filmin özellikleri, kitosan’ ın % 2 (v/v)’lik asetik asit çözeltisindeki %1’lik veya %2’lik (w/v) çözeltisinin buharlaştırılması ile hazırlanan saf kitosan (CS/CS2) filmininki ile karşılaştırılmıştır.
Çapraz bağlı kitosan (CS-GA) filmlerinin hazırlanmasında, % 2 (v/v)’lik asetik asitte çözünmüş % 1 (w/v)’lik CS çözeltilerinin üzerine, CS’daki –NH₂ gruplarının % 25, % 50, %75, %100 ve %200’ünü bağlayacak miktarda GA içeren GA çözeltisinin eşit hacimleri ilave edilmiştir. Reaksiyon karışımı, teflon petri kaplarına alınıp, oda sıcaklığında kurutularak CS-GA filmi hazırlanmıştır.
Fe₃O₄ içeren CS2-M filmlerinin hazırlanmasında ise, % 2 (v/v)’lik asetik asitte çözünmüş CS çözeltilerinin üzerine, CS miktarının ağırlıkça %1, %2, %3, %4 ve %6’sı olacak şekilde katı Fe₃O₄ ilave edilip, ultrasonik banyoda karıştırılarak, homojen dağılması sağlanmıştır. Ardından karışım, teflon petri kaplarına dökülüp oda sıcaklığında kurutularak CS2-M filmleri hazırlanmıştır. CS/CS2, CS-GA ve CS2-M filmlerinin karakterizasyonu FTIR, XRD, DSC ve SEM-EDS analizleri ile gerçekleştirilmiştir.
Filmlerin dielektrik sabiti (ε’) ve dielektrik kayıp (ε’’) değerleri Dielektrik Spektroskopisi (DS) ile oda sıcaklığında, 12 Hz - 100 kHz frekans ve 293-463 K'de 5Hz - 5kHz frekans aralığında belirlenmiştir. Dielektrik sabitinin artan frekansla azaldığı ve artan sıcaklıkla arttığı gözlenmiştir. GA ile çapraz bağlanmış CS-GA filmlerinde polarizasyonun azalması nedeniyle, frekansın ve GA miktarının artması ile dielektrik sabitinin azaldığı; buna karşılık sıcaklığın artması ile dielektrik sabitinin arttığı belirlenmiştir. CS2-M filmlerinde ise Fe₃O₄ miktarının ve sıcaklığın artmasıyla dielektrik sabitinin arttığı gözlenmiştir. CS2-M filmlerinde, Fe₃O₄ miktarındaki artış ile filmlerin elektrik modülü sanal kısmı (M'') değerlerinin maksimum olduğu frekansın daha yüksek değerlere kaydığı belirlenmiştir. Bu durum, iletkenlik artışının göstergesi olup, aynı zamanda relaksasyon süresinin azalışına işaret etmektedir. CS-GA filmlerinde ise GA miktarındaki artış ile birlikte filmlerin maksimum M'' değerlerine karşılık gelen frekansların düşük frekans değerlerine doğru kaydığı, yani relaksasyon süresinin arttığı ve iletkenliğin azaldığı görülmüştür. CS2-M filmlerinin 3 farklı frekansta tanδ-sıcaklık ölçümleri gerçekleştirilmiş ve frekans artışı ile yapıdaki polarizasyondan dolayı relaksasyon piklerinin daha yüksek sıcaklıklara kaydığı görülmüştür.