Halkalı fosfazenlerin polimerlerle oluşturduğu nanofiber yapılar

Abstract

Fosfonitrilik bileşikler; molekül yapılarında azot ile fosfor atomu bulunduran ve bu atomların birbirlerine sırayla tekli ve çiftli bağlarla bağlı olduğu bileşikler olup organik çözücülerde rahatça çözünmeleri ile organik nitelik, molekül yapılarındaki N=P çifte bağından ötürü de anorganik nitelik gösterirler. Yapısındaki fosfor atomlarına bağlı flor, klor ve brom gibi halojen atomlarının çeşitli yan gruplarla değiştirilerek bağlanan gruplara göre, bu bileşiklerin sahip olduğu spesifik kimyasal ve fiziksel niteliklerden farklı özellikler sergilemesi fosfazen kimyasının en değerli özelliğidir. Fosfazenlerdeki mevcut niteliklere dayanarak; endüstri ve tıbbi uygulama alanlarında kullanılabilecek birçok özelliğe sahip halkalı fosfazen bileşiklerinin, elektro-eğirme yöntemi kullanılarak nanofiber yapılar haline getirilebilmesi ve karakterizasyon işlemlerinin yapılabilmesi hedeflenmektedir. Bunun üzerine gerçekleştirilen çalışmanın özgünlüğünü belirtmek gerekirse; birbirinden farklı 5 adet halkalı fosfazen türevlerinden, ilk dört numune için literatürde benzer nanofiber çekim denemeleri yapılmış olup 5. numune için böyle bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu nedenle ilk dört numune için yapılmış olan nanofiber çekim denemeleri, 5. numune için de mümkün olabilir mi sorusunu gündeme getirmiştir. Son dönemlerin kayda değer çalışma alanlarından olan nanobilim ve nanoteknoloji sayesinde her geçen gün yeni ve farklı nanomalzemelerin üretimi gerçekleştirilmektedir. Gerçekleştirilen bu tez çalışması kapsamında da; poli(Ɛ-kaprolakton) (PCL) katkısı ile dimetilformamid (DMF) çözücüsünde çözünen birbirinden farklı 5 adet halkalı fosfazen türevleri içeren bileşiklerden, uygun üretim koşullarının sağlanmasıyla dikey elektro-eğirme tekniği kullanılarak polimerik kompozit özellikli nanofiber yapılar üretilmiş ve Optik Mikroskop, SEM, FTIR, DSC, DTA-TGA cihazları aracılığıyla karakterizasyon işlemleri başarıyla tamamlanıp özgün bir çalışma gerçekleştirilmiştir.

Phosphonitrylic compounds contain nitrogen and phosphorus atoms in their molecular structures. These atoms are connected to each other by single and double bonds. They have organic characteristics due to their easily dissolution in organic solvents and inorganic characteristics due to N=P double bonds in their molecular structure. Halogen atoms such as fluorine, chlorine and bromine bound to phosphorus atoms in the structure and can be replaced with various side groups. According to the bound side groups, it is the most versatile feature of phosphazene chemistry that exhibit completely different chemical and physical properties than those of the original compounds. It is aimed to produce ringed phosphazene nanofiber structures by using the electro-spinning method and perform characterization tests. In this way, it is expected to mobilize the ringed phosphazene compounds' versatile properties to be used in industrial and medical applications. Similar nanofibers have been produced in the literature for the first four samples of cyclic phosphazene derivatives and there is no such study for the 5th sample. Therefore; successfully nanofiber production the first four samples raised the question whether it is possible for the 5th sample. Thanks to nanoscience and nanotechnology, which is one of the most important fields of study in recent years, new and different nanomaterials are produced in daily base. In this thesis; poly (Ɛ- caprolactone) (PCL) in the formation of nanofibers and dimethylformamide (DMF) as a solvent are used. Vertical electro-spinning technique is employed as a nanofiber production method. Compounds containing 5 different cyclic phosphazene derivatives are the materials to produce nanofibers. Optical Microscope, SEM, FTIR, DSC, DTA-TGA methods are employed to characterize the end products.