Cucurbita pepo ve Cucumis sativus bitkilerinden elde edilen salgılardan polimer desteği ile elektrospin tekniği kullanılarak nanofiberlerin elde edilmesi ve uygulama alanlarının araştırılması

Abstract

Son yıllarda fonksiyonu arttırılmış elektrospin nanofiberleri oldukça fazla dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, elektrospinleme yoluyla sentezlenen nanofiberlerin karakterizasyonu ve ardından uygulamalarda kullanılabilirliklerinin araştırılmıştır. İlk olarak, Cucurbita pepo (Cp) ve Cucumis sativus (Cs) bitkileri kullanılarak müsilajları elde edilmiştir. Elde edilen müsilajlar, dolgu malzemesi olarak seçilmiş Polivinilalkol (PVA) polimeriyle çözelti haline getirilmiştir. Bitki müsilajı ve PVA içeren çözeltiler, elektrospin yöntemi ile uygun parametreler belirlenip nanofiber üretimi yapılmıştır. Sentezlenen nanofiberlerin SEM, FT-IR gibi teknikler kullanılarak karakterizasyonu yapılmıştır. Ardından PVA, PVA/Cp ve PVA/Cs naofiberleri kendi içinde çapraz bağlamak amacıyla gluteraldehit (GA) kullanılmıştır. Çapraz bağlanmış nanofiberleri ile Cu (II) ağır metal giderim deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel veriler Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich ve temkin izotermlerine göre değerlendirilmiştir. Langmuir izoterminin daha uyumlu olduğu sonucuna varılmıştır. Biyosorpsiyon kinetikleri, Lagergren yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden, Elovich ve parçacık içi difüzyon kinetik modelleri kullanılarak açıklanmıştır. 25ᵒC, 35ᵒC, ve 45ᵒC sıcaklıklarda 10-150 dakikalık deneylerle yapılmış uygun Cu (II) biyosorpsiyon kapasitelerine ulaşılmıştır.

Electrospin nanofibers, whose function has been increased in recent years, have attracted a lot of attention. In this study, the characterization of nanofibers synthesized by electrospinning and their use in applications were investigated. First, mucilage was obtained using Cucurbita pepo (Cp) and Cucumis sativus plants (Cs). The resulting mucilage was solutionized with the Polyvinylalcohol (PVA) polymer selected as filling material. Suitable solutions were determined by electrospin method, solutions containing plant mucilage and PVA, and nanofiber was produced. Characterization of the synthesized nanofibers was made using techniques such as SEM, FT-IR. Then, gluteraldehyde (GA) was used to crosslink PVA, PVA/Cp and PVA/Cs naofibers. Cross-linked nanofibers Cu (II) heavy metal removal experiments were carried out. Experimental data obtained were evaluated according to Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich and temkin isotherms. It is concluded that Langmuir isotherm is more compatible. Biosorption kinetics are described using Lagergren pseudo-first order, pseudo-second order, Elovich and intraparticle diffusion kinetic models. Suitable Cu (II) biosorption capacities have been achieved by experiments of 10-150 minutes at 25ᵒC, 35ᵒC, and 45ᵒC temperatures.