E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης

Αρχική Αναζήτηση

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Εντολή Αναζήτησης : Συγγραφέας="Κρασανάκης" Και Συγγραφέας="Φανούριος" Και Συγγραφέας="Κ"

Τρέχουσα Εγγραφή: 2 από 2

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000345948

Τίτλος

Σύνθεση και μελέτη των αλληλεπιδράσεων σε νανοϋβρίδια δισυσταδικών συμπολυμερών με ανόργανα υλικά

Άλλος τίτλος

Synthesis and characterization of nanohybrid materials based on block copolymers and clays

Συγγραφέας

Κρασανάκης, Φανούριος Κ

Σύμβουλος διατριβής

Ρίζος, Απόστολος

Περίληψη

Η ανάμειξη ανόργανων υλικών με πολυμερή οδηγεί στην παρασκευή σύνθετων υλικών τα οποία παρουσιάζουν βελτιωμένες ιδιότητες σε σχέση με τα αρχικά συστατικά. Μια σημαντική κατηγορία τέτοιων σύνθετων υλικών αποτελούν τα νανοσύνθετα υλικά στα οποία το ανόργανο πρόσθετο έχει τουλάχιστον μια διάσταση της τάξης του νανομέτρου. Σε αυτήν την κατηγορία ανήκουν τα υβρίδια που προκύπτουν από την ανάμειξη πολυμερών με πολυστρωματικούς πυριτιούχους πηλούς. Τα υλικά αυτά εμφανίζουν ανάλογα με τη δομή του σύνθετου υλικού υψηλότερη θερμική αντοχή και καλύτερες μηχανικές ιδιότητες ενώ συγχρόνως διατηρούν πλεονεκτήματα των αρχικών πολυμερών, όπως η διαφάνεια ή η ευκολία στην κατεργασία . Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η σύνθεση και η μελέτη των αλληλεπιδράσεων και των ιδιοτήτων νανοσύνθετων υλικών που αποτελούνται από πολυστρωματικούς πυριτιούχους πηλούς και δισυσταδικά συμπολυμερή πολυαιθυλενοξειδίου-πολυστυρενίου (PEO-b-PS). Ο πηλός που χρησιμοποιήθηκε ήταν ο φυσικός υδρόφιλος μοντμοριλλονίτης νατρίου (Na⁺) ενώ τα συμπολυμερή συντέθηκαν στο εργαστήριο με τη χρήση ελεγχόμενου ριζικού πολυμερισμού. Από την βιβλιογραφία είναι γνωστό ότι το ομοπολυμερές του PEO έχει την δυνατότητα παρεμβολής ανάμεσα στα στρώματα του μοντμοριλλονίτη Νa⁺καθώς είναι υδρόφιλο μόριο και επομένως οι αλληλεπιδράσεις του με την επιφάνεια του πηλού είναι ευνοϊκές. Αντίθετα το ομοπολυμερές του PS είναι υδρόφοβο με αποτέλεσμα οι αλληλεπιδράσεις του με τον πηλό να είναι μη ευνοϊκές και επομένως δεν δίνει δομές παρεμβολής αλλά φασικά διαχωρισμένες δομές. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να μελετήσει τι συμβαίνει στην περίπτωση των αμφίφιλων συμπολυμερών PEO-b-PS. Ποιες είναι οι συνολικές αλληλεπιδράσεις των συμπολυμερών με τον φυσικό υδρόφιλο μοντμοριλλονίτη και ποια η δομή των νανοσύνθετων υλικών που προκύπτουν. Ειδικότερα εξετάστηκε η επίδραση του μοριακού βάρους και της σύστασης των συμπολυμερών στην τελική δομή των νανοσύνθετων υλικών. Για τον σκοπό αυτό αρχικά συντέθηκαν επτά συμπολυμερή PEO-b-PS με ελεγχόμενο ριζικό πολυμερισμό μεταφοράς ατόμου (Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP) και στην συνέχεια τα πολυμερή χαρακτηρίσθηκαν ως προς το μοριακό βάρος, την κατανομή μοριακών βαρών και την σύστασή τους. Μελετήθηκαν επίσης οι θερμικές ιδιότητες των πολυμερών και η θερμοδυναμική τους κατάσταση. Για την παρασκευή των νανοσύνθετων υλικών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος παρεμβολής τήγματος πολυμερούς. Στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκε περίθλαση ακτίνων Χ για την μελέτη της δομής τους και για την εύρεση της διαστρωματικής τους απόστασης. Βρέθηκε ότι η δομή που εμφανίζουν τα νανοϋβρίδια είναι δομή παρεμβολής με διαστρωματικές αποστάσεις που μοιάζουν με αυτές που εμφανίζει το ομοπολυμερές PEO όταν αναμειγνύεται με το ίδιο ανόργανο υλικό και φαίνεται ότι ο λόγος που καθορίζει την τελική δομή σε όλες τις περιπτώσεις είναι η σύσταση PEO ως προς Na⁺. Για να ερευνηθεί ο ρόλος που παίζει η συστάδα του PS σε όλη την διαδικασία μελετήθηκαν οι αλληλεπιδράσεις που αναπτύσσονται ανάμεσα στις συστάδες του συμπολυμερούς και της ανόργανης επιφάνειας με την βοήθεια φασματοσκοπίας υπερύθρου. Τέλος, μελετήθηκε ο φθορισμός της συστάδας του πολυστυρενίου και η επίδραση που έχει σε αυτόν η θέση του πολυστυρενίου στο σύστημα. Η τεχνική που χρησιμοποιήθηκε για τον σκοπό αυτό είναι η φθορισμομετρία η οποία έδειξε ότι ο εγγενής φθορισμός του πολυστυρενίου χάνεται όταν αυτό βρίσκεται περιορισμένο μεταξύ των στρωμάτων του ανόργανου υλικού. Στην περίπτωση των νανοσύνθετων υλικών Na⁺/PEO-b-PS ο φθορισμός του PS είναι μετρήσιμος, γεγονός που αποδεικνύει ότι η συστάδα του PS βρίσκεται έξω από τις γαλαρίες.

Φυσική περιγραφή

114 σ. : εικ. ; 30 εκ.

Γλώσσα

Ελληνικά

Θέμα

Biblock copolymers

Composition

Fluorescence

Interactions

Layered silicate clays

Molecular weight

Nanocomposite materials