Metal Oksit Esaslı Nanofiberlerin Katkılandırılarak Antibakteriyel Özelliklerinin Geliştirilmesi
Türk A.(Yürütücü), Ak Azem N. F., Birlik I., Eroğlu E., Kanbur K., Sargın F.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2021 - 2024
- Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
- Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
- Başlama Tarihi: Mayıs 2021
- Bitiş Tarihi: Ağustos 2024
Proje Özeti
Metal oksitler, sahip oldukları optik, elektriksel ve biyokimyasal özellikler nedeniyle modern malzeme teknolojilerinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Özellikle tungsten oksit (WO₃) ve seryum oksit (CeO2), fotokatalitik ve biyomedikal uygulamalara uygun özellikleriyle öne çıkmaktadır. Bu malzemelerin nanofiber formunda üretilmesi, özgül yüzey alanını artırarak fotokatalitik ve antibakteriyel etkinliklerini artırabilir. Yaklaşık 2,8 eV bant aralığına sahip n-tipi bir yarı iletken olan WO₃; görünür ışığı soğurma kapasitesi, yüksek kararlılığı ve fotoaktivitesi sayesinde fotokatalitik ve antibakteriyel uygulamalar için uygun bir malzemedir. CeO2 ise Ce³⁺/Ce⁴⁺ redoks özelliği ve oksijen depolama kapasitesi nedeniyle fotokatalitik, elektrokimyasal ve biyomedikal uygulamalarda kullanılmaktadır. Metal oksitlerin antibakteriyel etkisi, ışıkla uyarılma sonucunda oluşan reaktif oksijen türlerine dayanır. Bu türler bakteri hücre zarında, proteinlerde ve DNA’da hasara neden olabilmektedir. Ancak elektron–boşluk çiftlerinin hızlı rekombinasyonu, reaktif oksijen türlerinin oluşumunu sınırlandırmaktadır. Metal oksitlerin uygun elementlerle katkılanması, elektronik ve kristal yapıyı değiştirerek rekombinasyonu azaltabilir ve antibakteriyel performansı artırabilir. Bu kapsamda Ag, güçlü antibakteriyel etkisiyle; Sr, antibakteriyel ve kemik oluşumunu destekleyici özellikleriyle; Sm ise elektronik yapıyı ve fotokatalitik aktiviteyi iyileştirme potansiyeliyle öne çıkmaktadır. Elektro eğirme, yüksek yüzey alanına ve gözenekliliğe sahip nanofiberlerin üretilebildiği basit ve düşük maliyetli bir yöntemdir. Proje kapsamında WO3 ve CeO2’nin Ag, Sr ve Sm ile katkılanarak elektro eğirme yöntemiyle nanofiber formunda üretilmesi amaçlanmaktadır. Katkısız ve katkılı nanofiberlerin yapısal, kimyasal, optik ve morfolojik özellikleri XRD, SEM, UV–Vis, FTIR ve XPS teknikleriyle incelenecek; antibakteriyel etkinlikleri mikrobiyolojik testlerle karşılaştırmalı olarak değerlendirilecektir.