Tannik Asit ile Güçlendirilmiş Poli(Vinil Alkol) Hidrojel Filmlerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Abstract

Hidrojeller, kullanım alanlarının çeşitli olması nedeniyle fazlaca ilgi görmektedir. Bununla birlikte, mevcut hidrojellerin çoğu, mekanik enerjiyi dağıtmada ya da deformasyon altında yüksek gerilebilirliği korumada sınırlamaya sahip olması gibi nedenlerden dolayı yüksek mekanik etkilere sahip değildir. Bu çalışmada, yüksek mekanik özelliğe sahip poli(vinil alkol) (PVA)−tannik asit (TA) hidrojel fimleri, adım adım fiziksel çapraz bağlama ve doygun NaCl çözeltisinde 6 saat bekletilerek hazırlanmıştır. TA' nın birçok fonksiyonel gruba sahip olması PVA ile kolayca hidrojen bağı oluşturmasına sebep olmuştur. Bu hidrojen bağları sentezlenen PVA/TA hidrojel filmlerinin mekanik özelliklerinin daha iyi olması anlamına gelmektedir. Çeşitli oranlarda TA eklenmesi ile sentezlenen PVA bazlı hidrojel filmler FTIR analizi ile karakterize edilerek, şişme davranışları, denge su içerikleri, termal özellikleri ve mekanik özellikleri incelenmiştir. TA oranı arttıkça şişme oranının ve denge su içeriğinin düştüğü, termal özelliklerinin iyileştiği, sertlik özelliklerinin azaldığı gözlenmiştir

Keywords

• hidrojel film
• PVA
• TANNİK ASİT

References

1. Aslan, N. , Başman, N. & Uzun, O. (2016). Investigation of Optical, Morphological and Mechanical Properties of Diamond-Like Carbon Films Synthesized by Electrodeposition Technique Using Formic Acid . International Journal of Pure and Applied Sciences , 2 (2) , 57-63 .
2. Chen, W., Li, N., Ma, Y., Minus, M. L., Benson, K., Lu, X., ... & Zhu, H. (2019). Superstrong and tough hydrogel through physical cross-linking and molecular alignment. Biomacromolecules, 20(12), 4476-4484.
3. Chen, Y. N., Peng, L., Liu, T., Wang, Y., Shi, S., & Wang, H. (2016). Poly (vinyl alcohol)–tannic acid hydrogels with excellent mechanical properties and shape memory behaviors. ACS applied materials & interfaces, 8(40), 27199-27206.
4. Durney, A. R., Kawaguchi, S., Pennamon, G., & Mukaibo, H. (2014). Polymeric hydrogel thin film synthesis via diffusion through a porous membrane. Materials Letters, 133, 171-174.
5. Feng, X., Hou, X., Cui, C., Sun, S., Sadik, S., Wu, S., & Zhou, F. (2021). Mechanical and antibacterial properties of tannic acid-encapsulated carboxymethyl chitosan/polyvinyl alcohol hydrogels. Engineered Regeneration, 2, 57-62.
6. Kamoun, E. A., Kenawy, E. R. S., & Chen, X. (2017). A review on polymeric hydrogel membranes for wound dressing applications: PVA-based hydrogel dressings. Journal of advanced research, 8(3), 217-233.
7. Larson, C., Peele, B., Li, S., Robinson, S., Totaro, M., Beccai, L., ... & Shepherd, R. (2016). Highly stretchable electroluminescent skin for optical signaling and tactile sensing. Science, 351(6277), 1071-1074.
8. Liang, X., Cao, K., Li, W., Li, X., McClements, D. J., & Hu, K. (2021). Tannic acid-fortified zein-pectin nanoparticles: Stability, properties, antioxidant activity, and in vitro digestion. Food Research International, 145, 110425.

9. Muhoza, B., Xia, S., & Zhang, X. (2019). Gelatin and high methyl pectin coacervates crosslinked with tannic acid: The characterization, rheological properties, and application for peppermint oil microencapsulation. Food Hydrocolloids, 97, 105174.
10. Qua, E. H., Hornsby, P. R., Sharma, H. S., Lyons, G., & McCall, R. D. (2009). Preparation and characterization of poly (vinyl alcohol) nanocomposites made from cellulose nanofibers. Journal of Applied Polymer Science, 113(4), 2238-2247.
11. Shin, M., Ryu, J. H., Park, J. P., Kim, K., Yang, J. W., & Lee, H. (2015). DNA/tannic acid hybrid gel exhibiting biodegradability, extensibility, tissue adhesiveness, and hemostatic ability. Advanced Functional Materials, 25(8), 1270-1278.
12. Xia, Z., Singh, A., Kiratitanavit, W., Mosurkal, R., Kumar, J., & Nagarajan, R. (2015). Unraveling the mechanism of thermal and thermo-oxidative degradation of tannic acid. Thermochimica acta, 605, 77-85.
13. Yang, M., Guo, W., Liu, S., Zhang, B., Chen, Y., & Wang, Y. (2021). Highly stretchable gamma-irradiated poly (vinyl alcohol)/Tannic acid composite hydrogels with superior transparency and antibacterial activity. Journal of Polymer Research, 28(11), 1-13.