Modified graphene-polymer nanocomposite and their utilization in various applications

Abstract

Grafen; malzeme, malzeme bilimi ve yoğun madde fiziğinin ufukta hızla yükselen bir yıldızıdır. Kısa geçmişinde, fizik ve potansiyel uygulama çeşitliliği göstermekle birlikte, iki boyutlu bu malzeme olağanüstü yüksek kristal ve elektronik özellikler sergilemektedir. Ortaya konan ticarî ürünler, uygulamaların gerçekliği konusunda su götürmez iken, artık temel fizik açısından grafenin ne kadar önemli olduğuna dair başka bir kanıta gerek yoktur. Genel olarak, grafen sadece bir atom kalınlığına sahip, kavramsal olarak yeni bir materyal sınıfını temsil eder ve bu temelde, sürprizleri elden bırakmayan ve uygulamalara elverişli zemin sağlamaya devam eden düşük boyutlu fiziğe yeni fırsatlar sunar.Bu tez çalışmasına, grafenin asit ve bazlarla modifiye edilmesiyle başlanmış ve asit ve amin ile modifiye edilmiş grafenler elde edilmiştir. İkinci olarak, asit ve amin ile modifiye edilmiş grafenlerle kompozitler hazırlanmış ve FTIR, XRD, SEM, Elementel analiz, TEM, Raman Spektroskopisi, Mekanik Test ve DSC analizi gibi farklı enstrümantal analiz yöntemleri kullanılarak karakterizasyonları yapılmıştır Üçüncü olarak, ilaç salımı amacıyla doksorubisin (DOXO) (kanser tedavisi için kullanılan) içeren ve içermeyen 2-hidroksietilselülozlu (2-HEC) modifiye grafen nanokompozit filmleri hazırlanmıştır. Ayrıca, modifiye grafen / 2-HEC nanokompozit filmlerin elektriksel özelliklerini araştırmak için bu filmlerin 4 nokta prob iletkenlik ölçüm sistemi kullanılarak iletkenlikleri ölçülmüştür.

Graphene is a rising material in the field of materials science and condensedmatterphysics. It indicates a two-dimensional material having high electronic andcrystal property and has its own applications in new physics, which will bediscussed briefly in this study, Graphene does not need any evidence highlightingits important in fundamental physics, unlike the case in the recognition ofapplications only when their material commercial products come into being.Generally, graphene, in terms of concept, is a new set of materials that is in thethickness of one atom that opens roads into physics that is low-dimensional. Thisnew material, graphene, in the field of materials science, has, in the studiesavailable, proved to be magnificent and amazing in providing a ground fertile forapplications in different domains of sciences, such as (pharmaceutics, medicine,nanotechnology, and others).For this study, modification of graphene was started with by some acids and basesto obtain acid- and amine-modified graphenes. Secondly, composites wereprepared with acid- and amine-modified graphenes, and then theircharacterizations were made using different instrumental analysis methods suchas FT-IR, XRD, SEM, Elemental analysis, TEM, Raman Spectroscopy, Mechanicaltest and DSC analysis.Thirdly, modified-graphene nanocomposite film with 2-hydroxyethylcellulose (2-HEC) with and without doxorubicine (DOXO) (which is used for cancer therapy)was prepared for the purpose of drug delivery. Furthermore, to search theelectrical properties of modified-graphene / 2-HEC nanocomposite films, with 4-point probe conductivity measurements were used.