Sonuçlar

Polimerik ince filmler başlatıcılı kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile başarılı bir şekilde farklı yüzeyler üzerine kaplanmıştır. Kaplamalarda başlatıcı kullanımının kaplama hızını önemli ölçüde artırdığı gözlemlenmiştir. Düşük filament ve substrat sıcaklıklarında ve tamamen kuru ortamda gerçekleştirilen iCVD yöntemi son derece hassas ve narin yüzeylerde başarı ile uygulanabilmiştir. Sentezlenen homo ve kopolimer ince filmlerin kimyasal analizi için FTIR ve XPS analizleri yapılmış ve fonksiyonel grupların önemli ölçüde korunduğu doğrulanmıştır. Hazırlanan membranların yüzey özellikleri ise SEM, AFM ve temas açısı ölçümleri ile aydınlatılmıştır.

iCVD ile P(GMA-DEAEMA) ince filmler başlatıcı olarak TBPO kullanılarak iCVD

yöntemi ile biriktirilmiştir. Başlatıcının kullanımı ile 2800C'lik filament sıcaklığında 40 nm/dk'lık biriktirme hızı elde edilmiştir. iCVD metodu ile kopolimer içerisine katılan

DEAEMA mol kesrinin kontrollü değişimi gerçekleştirilmiş ve epoksid ve tersiyer amin fonksiyonelliklerinin mükemmel yapısal korunumu FTIR ve XPS sonuçları ile açıkça gösterilmiştir. PGMA film içerisine katılan tersiyer amin fonksiyonel grubu, epoksidin nükleofilik halka açılma reaksiyonu için bir katalizör olarak hareket etmiştir. iCVD ile biriktirilen kopolimer ince filmler oda sıcaklığında anilinin sulu çözeltileri ile gelişmiş reaktivite sergilemiştir. Sadece PGMA filmleri için hemen hemen hiç dönüşüm gözlenmezken; kopolimer filmler için 2 saaatlik işlem sonrası epoksi grubunun %72'sinin dönüştüğü gözlenmiştir. Epoksid açılma reaksiyonlarının hem derecesinin hem de hızının filmdeki DEAEMA içeriğinin artışı ile çok az arttığı görülmüştür. iCVD prosesinin konformalliğini ve zarar vermeyen doğasını gözlemlemek için PMMA fiber mat yüzeyler üzerinde P(GMA-DEAEMA) ince filmlerin birikimi gerçekleştirilmiş ve fiberlerin yapısında herhangi bir değişimin olmadığı görülmüştür. iCVD tamamen kuru ve kaplanılacak materyalin sıcaklığının ayarlanmasına imkan tanıyan bir proses olduğu için membran ve diğer esnek organik yüzeyleri kapsayan kırılgan ve çözülebilir materyalleri bu yöntem ile kaplamak mümkündür.

P(GMA-DEAEMA) TFC membranlar hazırlamak için P(GMA-DEAEMA) ince filmler, iCVD boyunca GMA ve DEAEMA monomerlerini kullanılarak silikon alttaş ve Hollytex membran destek maddesi üzerinde 50 nm/dk biriktirme hızlarında başarılı bir şekilde kaplanmıştır. İlk olarak elde edilen TFC membran FTIR, SEM ve temas açısı

ölçümleri ile karakterize edilmiş ve sonra TFC membranlar ile Cr(VI)'nın kolaylaştırılmış seçici transport deneyleri gerçekleştirilmiştir. P(GMA-DEAEMA) TFC membranlar ile Cr(VI) taşıması çalışmalarından elde edilen sonuçlar aşağıdaki gibi sıralanabilir;

i. Besleme çözeltisi Cr(VI) konsantrasyonu (1x10-3 M) ve alıcı çözeltinin

konsantrasyonu (3.0 M) arttıkça taşıma artmaktadır.

ii. Maksimum Cr(VI) taşıması (%81.25) besleme çözeltisi pH’sının 2.0±0.1 olduğu ve

TFC membranın seçici tabaka kalınlığının 1µm olduğu durumda elde edilmiştir.

iii. Optimum transport şartları belirlendikten sonra, membranın kararlılığı ve seçiciliği ile

ilgili çalışmalar gerçekleştirilmiş; bu çalışmalarda membranın 3 gün boyunca Cr(VI) transport yüzdesinin sabit olduğu (%80.95; 80.01; 80.32) dolayısıyla TFC membranın kararlı olduğu belirlenmiştir.

iv. Çalışmamızın uygulamaya dönük olarak kullanılabilirliği ile ilgili

elektrokaplamacılıkta kullanılan ve içerisinde bol miktarda Cr(VI) ile farklı metal iyonlarının bulunduğu çözelti kullanılarak transport deneyleri gerçekleştirilmiş ve sanayiden temin edilen numunedeki kromatın %78.39'unun seçimli olarak geri kazanımı sağlanmıştr. Ayrıca ortamda bulunan As(V), Se(II), Cd(II) ve Sb(II) iyonlarının Cr(VI)’nin transportu sırasında etkili olmadığı dolayısıyla TFC membranın sadece kromata karşı seçici olduğu belirlenmiştir.

v. Elde edilen sonuçlar hazırlanan TFC membranın etkin transportunun yeniden

tekrarlanabilir olduğunu ve uzun süreli ayırma işlemlerinde verimli bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.

P(HEMA-GMA) TFH membran hazırlamak için iCVD metodu ile homopolimer (PGMA ve PDEAEMA) ve farklı monomer kompozisyonlarına sahip P(HEMA-GMA) kopolimer ince filmler çapraz bağlı PVA tabakalar ve Si alttaş üzerinde başarılı bir şekilde biriktirilmiştir. Başlatıcı olarak TBPO'in kullanımı düşük filament sıcaklıklarında yüksek biriktirme hızlarının (125 nm/dk) elde edilmesine olanak sağlamıştır. Elde edilen kopolimer filmler FTIR, XPS ve temas açısı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan TFH membranlar ile insan serum albüminin immobilizasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir ve protein immobilizasyonu üzerine fonksiyonel grupların etkisi ile TFH membran kalınlığının etkisi incelenmiştir. 0.5654 cm2 yüzey alanına sahip dairesel şekilde kesilen TFH membranlar TRİS tampon çözeltisi ile yıkanarak 2 saat boyunca HSA proteini ile TRİS tampon çözeltisi içinde etkileştirilmiştir. HSA immobilizasyon miktarları albümin proteininin içinde bulunan triptofan ve tirozin aminoasitlerinden kaynaklı eksitasyon ve emisyon dalga boylarındaki

şiddet değişimine karşı çizilen kalibrasyon grafiğinden faydalanılarak spektroflorometre cihazı ile hesaplanmıştır.

Proteinin immobilizasyon mekanizması olarak glisidil metakrilatın epoksi ucu ile proteinin amin ucunun reaksiyona girdiği düşünülmüştür. TFH membranlar içinde en yüksek bağlanmanın (223 µg cm-2) diğer kopolimerlere göre yapısında daha fazla GMA kompozisyonu dolayısıyla epoksi grubu bulunduran PVA/P(HEMA-GMA)-2 TFH membranda gerçekleştiği görülmüştür. Monomer kompozisyonunun aynı ancak P(HEMA-GMA) film kalınlığının değiştiği TFH membranlar üzerine immobilize olan HSA miktarları karşılaştırıldığında film kalınlığı ile önemli ölçüde bir değişiklik olmadığı gözlenmiştir. HSA immobilizasyonu aynı zamanda FTIR, AFM, SEM ve temas açısı ölçümleri ile de açıklanmıştır. Ilımlı immobilizasyon koşulları, kolay ve hızlı membran hazırlama, yüksek seviyelerde tek basamakta protein bağlama ve membranın tekrar kullanılabilirliği; iCVD ile biriktirilen P(HEMA-GMA) filmleri biyomoleküllerin immobilizasyonu ve çeşitli biyomedikal prosesleri için oldukça kullanışlı kılmaktadır. PPFDA ince filmler başlatıcı olarak TBPO kullanarak iCVD yöntemi ile 5 nm/dk oluşum hızında silikon alttaş ve farklı gözenek çaplarına sahip paslanmaz çelik elekler üzerine farklı kalınlıklarda homojen bir şekilde başarı ile biriktirilmiştir. PPFDA ince filmlerin kimyasal yapısı FTIR analizi ile aydınlatılırken; PPFDA kaplı membran elek yüzeylerinin yapısı SEM, optik mikroskopi ve temas açısı ölçümleri ile açıklanmıştır. iCVD ile PPFDA polimeri ile kaplanan elek yüzeyinin yağ temas açısı 00 'ye yakıniken; su temas açısı 161.90 olup, kaplı membran elek süperhidrofobik ve süper oleofilik özellik göstermiştir. Kaplı yüzeylerinin su temas açısı üzerine elek gözenek boyutunun ve PPFDA ince film kalınlığının etkisi incelenmiştir. Sonuçlar kaplı membran elek yüzeylerin hidrofobik özelliğinin elek gözenek çapından ve kaplama kalınlığından etkilendiğini göstermektedir. Elde edilen süperhidrofobik ve süperoleofilik özellikteki elekler ile yağ-su ayırma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Kaplanmamış elek hem yağı hem de suyu geçirirken; yüzeyi PPFDA ile fonksiyonelleştirilmiş membran elek suyu geçirmezken yağı geçirmiştir. Ayırma çalışmaları için basit bir düzenek kurulmuş ve sadece sıvıların ağırlıklarını kullanarak, ekstra bir güç ya da kimyasal aracı olmaksızın etkili bir şekilde yağ su ayırımı gerçekleştirilmiştir.