ZnO/HAP/PVA Kompozit Malzemelerin Üretilmesi, Yapısal ve Morfolojik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Antibakteriyel ve insan fizyolojisi ile uyumlu olan kompozit malzemelerin sentezi birçok biyoteknoloji uygulamasında geniş kullanım alanı bulduğundan, gün geçtikçe daha fazla önem kazanmaktadır. Bu projede ZnO/HAP/PVA kompozit malzemelerin üretilmesi, yapısal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi ile farklı biyoteknoloji uygulamalarında kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Bu amaçla, öncelikle hidroksiapatit (HAP) katkılı polivinil alkol (PVA) filmler üretilmiş ve üretilen filmler üzerinde daldırma tekniği ile çinko oksit (ZnO) nano-parçacıkları biriktirilmiştir. Sentez sırasında HAP miktarının malzeme özellikleri üzerine etkisinin belirlenmesi için kütlece farklı oranlarda HAP katkılaması gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ZnO/HAP/PVA kompozit malzemelerin

yapısal karakterizasyonunda fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ve X- ışını kırınımı (XRD) kullanılırken morfolojik yapı tayininde taramalı elektron

mikroskobu (SEM) ve elementlerin miktar/dağılımını belirlemede ise enerji dağılımlı X- ışını spektroskopisi (EDX)-haritalama teknikleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara

göre, farklı katkılama oranları ile PVA-HAP film olarak elde edilen biyo-tabanlı malzeme üzerine maliyeti düşük ve zaman açısından verimli daldırma tekniği kullanılarak ZnO nanoparçacıkları film yüzeylerine biriktirilmiştir. Bundan sonraki çalışmalar, ZnO nanoparçacıkların farklı tavlama sıcaklığındaki kristal yapı özelliklerinin incelenmesi olacaktır.

The synthesis of composite materials, which are antibacterial and compatible with human physiology, is gaining more and more importance day by day, as it finds wide use in many biotechnology applications. In this project, the production of ZnO/HAP/PVA composite materials, the examination of their structural and morphological properties, and their usability in different biotechnology applications were evaluated. For this purpose, firstly, hydroxyapatite (HAP) doped polyvinyl alcohol (PVA) films were produced and zinc oxide (ZnO) nanoparticles were deposited on the produced films by dipping technique. To determine the effect of the amount of HAP on the material properties during the synthesis, different amounts of HAP doping were carried out by mass. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD) techniques are used in the structural characterization of the obtained ZnO/HAP/PVA composite materials while scanning electron microscopy (SEM) is used for morphological structure determination and energy dispersive X-ray (EDX) is used to determine the amount/distribution of elements by mapping techniques. According to the results obtained, ZnO nanoparticles were deposited on the film surfaces by using the cost-effective and time-efficient immersion technique on the bio-based material obtained as PVA-HAP film with different doping ratios. The next study will be the investigation of the crystal structure properties of ZnO nanoparticles at different annealing temperatures.