Elektroeğirilmiş polivinilpirolidon / grafit kompozit nanofiber keçeler: katkının morfoloji ve ıslanabilirlik üzerine etkisi

Bu çalışmanın amacı grafit (GR) oranının grafit katkılı polivinilpirolidon (PVP) kompozit nanoliflerin morfolojisi ve ıslanabilirlik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Bu bağlamda, elektroeğirme yöntemi kullanılarak, PVP nanolif keçeler ile birlikte farklı oranlarda (%0,6, %1,2, %1,8, %2,4, %3, %3,6 ve %4,2 GR oranlarında (% PVP)) katkı içeren PVP/GR kompozit nanolif keçeleri üretilmiştir. Nanoliflerin morfolojileri ve çapları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile belirlenmiştir. Üretilen katkısız nanoliflerin ortalama çapı 218 nm olarak saptanmış iken, kompozit nanoliflerin çapları 170 nm ile 203 nm arasında değişmektedir. Keçelerin ıslanabilirliğini incelemek amacı ile temas açısı ölçümleri gerçekleştirimiştir. Beklentilerin aksine, grafit oranı arttıkça ıslanabilirliğin arttığı gözlemlenmiştir. Burada, grafitin son yıllarda keşfedilen hafif düzeyde hidrofilik özelliğinin etkili olduğu düşünülmektedir. Ayrıca, bu bulguların nanoliflerin elektriksel iletkenlikleri ile ilişkileri de incelenmiştir.

Electrospun polyvinylpyrrolidone / graphite composite nanofiber mats: effect of the filler on the morphology and wettability

The aim of this study is to investigate the effect of graphite (GR) content on the morphology and wettability of polyvinylpyrrolidone (PVP) / GR composite nanofibers. For this purpose, PVP and PVP/GR composite nanofiber mats of various filler contents (0.6%, 1.2%, 1.8%, 2.4%, 3%, 3.6% and 4.2 % of GR (wt.% of PVP)) were fabricated by electrospinning. The morphology and diameters of the nanofibers were characterized by SEM. Average diameters of 218 nm for unfilled PVP nanofibers and between 170 nm and 203 nm for composite nanofibers were observed. The water wettability of the nanofiber mats was also characterized by contact angle measurements. Contrary to expectations, the results reveal an increase in the water wettability of composite PVP nanofiber mats with increasing graphite content. This evolution seems to be based on the mild hydrophilicity of graphite discovered in recent years. The relationship with nanofibers’ electrical conductivity was also examined.

___

  • Kenry and C. T. Lim, Nanofiber technology: current status and emerging developments, Progress in Polymer Science, 70, 1-17, 2017. https://doi.org/ 10.1016/j.progpolymsci.2017.03.002
  • Z.-M. Huang, Y.-Z. Zhang, M. Kotaki and S. Ramakrishna, A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites, Composites Science and Technology, 63, 2223-2253, 2003. https://doi.org/ 10.1016/S0266-3538(03)00178-7
  • M. Teodorescu and M. Bercea, Poly(vinylpyrrolidone) – A versatile polymer for biomedical and beyond medical applications, Polymer Plastics Technology and Engineering, 54, 923-943, 2015. https://doi.org/ 10.1080/03602559.2014.979506
  • A. Nag, N. Afasrimanesh, S. Feng and S. C. Mukhopadhyay, Strain induced graphite/PDMS sensors for biomedical applications, Sensors and Actuators A: Physical, 271, 257-269, 2018. https://doi.org/10.1016/j.sna.2018.01.044
  • Y. L. Hsin, K. C. Hwang and C.-T. Yeh, Poly(vinylpyrrolidone)-Modified graphite carbon nanofibers as promising supports for ptru catalysts in direct methanol fuel cells, JOrnal of American Chemical Society, 129, 9999-10010, 2007. https://doi.org/10.1021/ja072367a
  • R. S. Kurusu and N. R. Demarquette, Surface modification to control the water wettability of electrospun mats, International Materials Reviews, 64(5), 249-287, 2019. 10.1080/09506608.2018. 1484577
  • M. Maleki, A. Natalello, R. Pugliese and F. Gelain, Fabrication of nanofibrous electrospun scaffolds from a heterogenous library of co- and self-assembling peptides, Acta Biomaterialia, 51, 268-278, 2017. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2017.01.038
  • S. Huang, L. Zhou, M.-C. Li, Q. Wu, Y. Kojima and D. Zhou, Preparation and properties of electrospun poly(vinyl pyrrolidone)/cellulose nanocrystal/silver nanoparticle composite fibers, Materials, 9, 523, 2016. https://doi.org/10.3390/ma9070523
  • M. A.-F. Basha, Magnetic and optical studies on polyvinylpyrrolidone thin films doped with rare earth metal salts, Polymer Journal, 42, 728-734, 2010. https://doi.org/10.1038/pj.2010.60
  • E. Adeli, Irbesartan-loaded electrospun nanofibers-based PVP K90 for the drug dissolution improvement: Fabrication, in vitro performance assessment, and in vivo evaluation, Journal of Applied Polymer Science, 42212, 2015. https://doi.org/ 10.1002/app.42212
  • G. Nie, X. Tong, Y. Zhang and S. Xue, Efficient production of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) from D-fructose and inulin with graphite derivatives as catalysts, Catalysis Letters, 144, 1759-1765, 2014. https://doi.org/10.1007/s10562-014-1320-7
  • J. S. LaFontaine, L. K. Prasad, C. Brough, D. A. Miller, J. W. McGinity and R. O. Williams III, Thermal processsing of PVP- and HPMC- based amorphous solid dispersions, AAPS Pharm SciTech, 17(1), 120-132, 2016. https://doi.org/ 10.1208/s12249-015-0417-7
  • A. Kozbial, F. Zhou , Z. Li, H. Liu and L. Li , Are graphitic surfaces hydrophobic?, Accounts of Chemical Research, vol. 49, no. 12, pp. 2765-2773, 2016. https://doi.org/10.1021/acs.accounts.6b00447
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 2564-6605
  • Yayın Aralığı: 4
  • Başlangıç: 2017
  • Yayıncı: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Dik açılı dördün genlik modülasyonu ve L-kollu MRC tekniğine dayalı bir kablosuz haberleşme sisteminin Fisher-Snedecor F sönümlü kanallardaki performansı

Nuri KAPUCU

YLD 2000 akma fonksiyonu parametrelerinin belirlenmesinde ardışık kuadratik programlama ve aktif set metotlarının performanslarının incelenmesi

Bora ŞENER

Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı

Baki BAĞRIAÇIK, Fatıma Masume USLU, Esra Sunduz YİĞİTTEKİN, Anıl DELİK, Sadık DİNÇER

Ahmed modelinin sürükleme katsayısını azaltmak için şekil modifikasyonu ve türbülans modelinin belirlenmesi

Ahmet ŞUMNU

Acid Blue 264 azo boyasının Fenton ve ultrases-Fenton oksidasyon yöntemleri ile renk ve KOİ gideriminin araştırılması

Dilan TOPRAK, Savaş ŞENER

Covid-19 ile mücadelede bitkilerin olası rolü

Meltem BAYRAKTAR, Begüm GÜLER, Aynur GÜREL

Asenkron motorlarda yapay nöral ağlar ile/olmadan dolaylı alan yönlendirmeli kontrol ve doğrudan tork kontrolünün karşılaştırması

Yavuz ÜSER, Haydar Can ACAR

Kaolin esaslı geopolimer harçlarda silis dumanı ve mikro SiO2 katkısının dayanım özellikleri üzerine etkisi

Mehmet KAYA

Analitik hiyerarşi prosesi (AHP) yöntemi ile çalışan performansının değerlendirilmesi

Emine Elif NEBATİ, Gülser Narin SAĞANDA, Hayriye EROL, Sümeyye Reyyan SUBAŞI, Tuğçe Esma GÖZ

Mevcut okul türü bir binanın deprem performansının 2007 ve 2018 deprem yönetmeliklerine göre değerlendirilmesi

Mehmet YALIN, Hakan ULUTAŞ