Kil/Organokil-Kitosan ve Kil/Organokil-Trietil Kitosan Nanokompozit Sentezi ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada montmorillonite (Mt) kili kullanılarak kil-kitosan, organokil-kitosan, kil-trietil kitosan ve organokil-trietil kitosan nanokompozitleri sentezlenmiş ve karakterizasyonları yapılmıştır. Organokil elde etmek için kil yüzeyi uzun zincirli (setil trimetil amonyum bromür (CTAB)), kısa zincirli (tetrametil amonyum bromür (TEAB)), ve halkalı (benzil trietil amonyum bromür (BTEAB)) yüzey aktif maddeleri ile modifiye edilmiştir. Organokiller CTAB-O (setil trimetil amonyum bromür ile modifiye edilmiş kil), BTEAB-O (benzil trietil amonyum bromür ile modifiye edilmiş kil) ve TEAB-O (tetrametil amonyum bromür ile modifiye edilmiş kil) olarak gösterilmiştir. Nanokompozitlerin yapısal ve termal özellikleri X ışını kırınım difraktometresi (XRD), transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile incelenmiştir. XRD ve TEM sonuçları, kil-kitosan kompozitleri ve düşük miktarda CTAB-O, TEAB-O and BTEAB-O organokili içeren organokil-kitosan kompozitleri için dağılmış tabakalı (exfoliation) yapı elde edildiğini göstermiştir. Trietil kitosan kompozitlerinde (kil-TEC, organokil-TEC) ise bütün kil ve organo kil miktarları (%2.5, %5, %10) trietil kitosan içinde dağılarak, dağılmış tabakalı (exfoliated) kompozit yapı oluşturmuştur. %50 kütle kaybındaki termal bozunma sıcaklığı tek başına kitosan için 350 °C civarında iken, 10% kil-kitosan and bazı organokil-kitosan kompozitleri (5% and 10% TEAB-O-kitosan; 10% BTEAB-O-kitosan) için 375 °C civarına kadar artmıştır. Ayrıca, trietil kitosan kompozitlerinde (kil-TEC, organokil-TEC) termal bozunma sıcaklığı, kitosan kompozitlerine (kil-kitosan, organokil-kitosan) göre önemli ölçüde artmıştır. En yüksek termal bozunma sıcaklığına (965-968 ˚C), %50 kütle kaybında kil-TEC (%2.5 ve %10), CTAB-O-TEC (%5) ve BTEAB-O-TEC (5% ve %10) kompozitleri için ulaşılmıştır.