''Soluduğumuz havayı gün geçtikçe kirleten, insan ve tüm canlı hayatını tehtit eden azot oksit (NOx) gazlarının solar ışık altında tespit edilmesi ve yok edilmesi mümkün.''

Kimya bölümü, Anorganik Bilimdalı Doktora Öğrencisi Hilal FAZLI

Ülkemizde ftalosiyanin tabanlı solar ışık altında aktifleşerek havadaki insan sağlığına zararlı olan Azot oksit bileşiklerini (NO_X) oksitleyerek çevre dostu haline getirebilen bir kaplama malzemesi üretilmediğinden ülke ihtiyacına yönelik söz konusu malzemenin üretilmesi fikri doğmuş ve TiO₂ tabanlı nikel metali içeren ftalosiyanin nanopartikülü sentezlenerek yüzeylere entegre edilmek amacı ile kaplama malzemesi üretilmiştir.

24 Mayıs 2024 tarihinde 2 haftalık süreç için CA20133, CROSS-BORDER TRANSFER AND DEVELOPMENT OF SUSTAINABLE RESOURCE RECOVERY STRATEGIES TOWARDS ZERO WASTE (FULLRECO4US) adlı Cost aksiyonu kapsamında İtalya’nın Ancona şehrindeki Politecnica Delle Marche Üniversitesinin malzeme mühendisliği bölümüne gittim. Orada yapacağım çalışmanın yanında danışman hocam sayın Prof. Dr. Zekeriya BIYIKLIOĞLU’ nun desteği ile Antalya Akdeniz Üniversitesi Kimya bölümünde Doç Dr. Ömer KESMEZ hocam ve ekibinin desteği ve yardımları ile sentezlediğim TiO₂ tabanlı ftalosiyanin nanopartikülleri ile kaplanan cam malzemelerimi de yanımda getirdim.

Politecnica Delle Marche Üniversitesinde iç mekan kirletici gazların tespiti ve yok edilmesi üzerine çalıştıklarını farkettim ve kendi malzemelerimin de danışman hocamın da onayı ile bu analizlerde denenmesini istedim.

NO_X bileşenleri olan NO₂ ve NO kirletici gazların fotokatalitik olarak parçalanabilmesi mümkündür. Bunun için güneş ışığı altında  (UV ve Vis ışınları)  aktive olabilecek bir madde ile muamele edilmesi ve oksitlenerek parçalanması gerekir. Günümüzde bu alanda en yaygın kullanılan fotokatalitik özelliğe sahip madde TiO₂’dir. Fotokatalitik sistemlerde TiO? gibi yarı iletkenler UV ışığı altında elektron ve delik çiftleri oluşturmaktadır. Bu süreç NO gazının NO?' ye ve nihayetinde NO?? iyonlarına dönüşümünü hızlandırmaktadır. Anyon halinde bulunan nitrat iyonları suda kolayca çözünebilir ve temizlenmesi ve arıtılması kolay hale gelmektedir.

Ancak TiO₂ aldığı ışığı sadece UV bölgesinde adsorplayabilmektedir. Dolayısıyla TiO₂’in görünür (Vis) bölgede de ışığı adsorplayabileceği özelliğe sahip olabilmesi için Vis bölgesinde (görünür bölge) aktif fotokatalitik özelliğe sahip bir malzeme ile birleştirilmesi gerekmektedir. Dolayısıyla solar ışık altında (UV + Vis) aktive olabilecek ve kolaylıkla elektron-boşluk çiftleri oluşturabilecek ve oluşan OH^- ve O₂^* (süperoksit) radikalleri sayesinde ortamdaki kirletici gazları (NO ve NO₂) oksitleyerek çevre için zararsız olan nitrat iyonlarına dönüştürebilecektir.

İtalya/Ancona Politecnica Delle Marche Üniversitesinin malzeme mühendisliği bölümünde yaptığımız çalışmalar sonucunda ürettiğimiz TiO₂ tabanlı Ni metalli ftalosiyanin nano kaplama malzemesinin NO gazına karşı solar ışık altında bu alanda etkin kullanılan TiO₂ nanomalzemesine kıyasla 18 kat daha iyi oksitlediği ve çevre dostu nitrat bileşiklerine dönüştürdüğünü tespit ettik.

Bu Çalışmanın Bize Sağladığı İmkanlar ve Gelecekteki Planlarımız

Yaptığımız bu çalışmanın iyi sonuçlanması akabininde yine danışman hocam sayın Prof. Dr. Zekeriya BIYIKLIOĞLU hocamın teşviki ile 2024-2025 dönemi TÜRK PATENT KURUMU’ nun düzenlemiş olduğu ‘Patentler Yarışıyor’ yarışmasına doktora öğrencisi olarak başvurmaya karar verdim. Öncelikle yaptığımız çalışmanın bir benzeri olup olmadığı hususunda bilgi almak için gerekli programlardan patent araştırması yaptım. Bu hususta değerli hocam Ögr. Gör. Kerim SÖNMEZ hocam her daim yardımcım oldu. Çalışmayı dünya çapında aradık ancak benzerini bulamadık. Bu durumda yarışmaya katılmaya kesin karar verdik.

Yarışmaya Başvuru Sürecimiz

Türkiyede ürettiğimiz ve İtalyada analizlerini gerçekleştirdiğimiz kaplama malzemesinin üretim prosesini, içeriğin sentezini ve uygulama alanını kapsayan 3 farklı çalışmayı, daha önce Üniversitemiz Teknoloji Transfer Ofisi tarafından düzenlenen patent eğitimine 2 kez katılmış olmam ve daha önce bir ulusal bir uluslar arası 2 patent başvurusunda bulunanlardan biri olmam dolayısıyla tecrübe kazanmam ve oradaki (TTO) sayın Öğr. Gör. Kerim SÖNMEZ hocamın da hatrı sayılır katkıları ve yönlendirmeleri ile Tarifnamelerini yazarak yarışmaya katıldım.

TÜRK PATENT kurumunun düzenlediği ‘Patentler Yarışıyor’ yarışmasına başvurduğumuz 3 farklı patent başvurumuzdan 2 tanesine 3 ay gibi kısa bir süre içerisinde tescil verilmesine karar verilmiştir. 3. Patent başvurumuz ise son değerlendirme aşamasında olduğunu düşünmekteyiz. Bu benim doktora sürecimde ve geleceğim için önemli bir başarı olmuştur. Patent başvurularımızın ISIF 2025 TEKNOFEST’te de ödüle layık gösterilmesini umud ediyoruz. Gelecekte bu alanda kullanıma yönelik farklı nano malzemeler üreterek ülke endüstrisine katkıda bulunma planı içerisindeyiz.

Akademik Yolda Yürüyen Lisansüstü Öğrencilerine Öneriler

Lisansüstü dönemimiz boyunca bizlere verilen her fırsatı elimizden geldiğince değerlendirmeye çalışmalıyız. Tabiki bunun için fırsattan da elzem olan unsur danışman hocalarımızdır. Başarılarımız onların desteği ile mümkün olabilir. Özgüvenimizi kazanmamız ve ‘ben bu konuda başarılı olabilirim’ algısını kendimize inandırmamız için danışman desteği gerçekten çok önemli. Onların bizleri doğru yönlendirmesi ile başarıyı yakalamamızın kaçınılmaz olduğuna inanmaktayım. Ben bu konuda çok şanslıyım.

Sizlere naçizane önerim, aklınızda bir plan bir proje var ise bunu paylaşmaktan çekinmeyin. Yurt dışına gidebiliyorsanız durmayın. Orada öğrendiklerimizi kendi ülkemize entegre edersek dışa bağımlılığı önemli derecede azaltabileceğimiz önemli fırsatlar elde edebiliriz. Kendinize ve başarabileceğinize inanın. En sevdiğim sloganımızı söylemek isterim, YAŞASIN BİLİM!