Elektrospin yöntemi ile üretilmiş nanolif/nanoağ yapılara biyoremediasyon özelliği bulunan bakteri entegrasyonu ve bu biyokompozit malzemelerin farklı endüstriyel kirletici içeren atık su giderimindeki verimliliğinin araştırılması

Abstract

Elektrospin yöntemi, degisik polimerlerden, polimer karısımlarından, inorganik malzemelerden, supramoleküler yapılardan ve kompozitlerden nanolif/nanoag elde edilen, kolay ve maliyeti düsük bir üretim teknigidir. Üstün özelliklere, birçok isleve sahip olan ve fiziksel/kimyasal yollarla modifiye edilebilen bu nanolifler özellikle membran/filtre uygulamarında yüksek kullanım potansiyeline sahiptirler. Günümüzde biyoteknoloji alanındaki gelismeler sayesinde agır metal, tekstil boyar maddesi ve deterjan kirleticilerini içeren atık sularda üreyebilen ve bu kirleticilere karsı direnci fazla olan bakterilerin bahsedilen kirleticilerin gideriminde kullanılabildikleri bilinmektedir. Bakterilerden daha verimli bir sekilde yararlanmak ve daha kullanıslı hale getirebilmek için, tasıyıcı bir malzeme ile entegre ederek kullanmak oldukça yeni ve özgün bir yaklasımdır. Nanoboyutta kompozit yapıların gelistirilmesine olanak saglayan elektrospin teknigi ve bu teknik kullanılarak elde edilen nanolif yapıları, farklı amaçlarla kullanılabilecek bakterilerin immobilizasyonu/enkapsülasyonu için oldukça elverisli malzemelerdir. Proje çalısması kapsamında, elektrospin yönetimi ile üretilen nanoliflere, agır metal, tekstil boyar maddesi ve deterjan giderimi yapabilen bakterilerin immobilizasyon/enkapsülasyon teknikleri kullanılarak entegrasyonu saglanarak elde edilen biyokompozit malzemelerin atık su arıtımındaki potansiyelleri arastırılmıstır. Bu projede agır metal, tekstil boyar maddesi ve deterjan giderim özelligi gösteren bakterilerin nanoliflerle entegrasyonu üç farklı yaklasımla gerçeklestirilmistir. Birinci yaklasımda, homojen morfolojide elde edilen selüloz asetat (SA), polisülfon (PSU), polikaprolakton (PCL), polilaktikasit (PLA) ve polistiren (PS) nanoliflerinin yüzeyine fiziksel yollarla bakteriler immobilize edilmistir. Nanolif/nanoag morfoloji veya dizilimdeki degisikliklerin bakteri tutunmasında neden olabilecegi farklılıkları incelemek açısından, nanoliflerin bir kısmının gözenekli, paralel dizilimli ve farklı çaplara sahip halleri de üretilerek etkileri arastırılmıstır. Ikinci yaklasımda ise, polivinilalkol (PVA), polietilenoksit (PEO) polimerleri ile siklodekstrin (CD) molekülleri kullanılarak, bakterilerin nanolif yapılarına es zamanlı enkapsülasyonu saglanmıstır. Üçüncü yaklasımda ise, bakterilerin polimer yapısına direkt entegrasyonu sırasında çıkabilecek kayıpları azaltmak amacıyla es merkezli hizalanmıs iki ignenin kullanıldıgı koaksiyal elektrospin sistemi kullanılarak, çekirdek-kabuk yapısında nanolifler üretilmistir. Daha sonra, tüm bu yöntemlerle üretilen biyokompozit malzemelerin, entegre edilen bakterinin özelligine göre endüstriyel atık su arıtımındaki kullanım potansiyelleri degerlendirilmistir.