Search the digital library catalog

Abstract: V okviru doktorske disertacije smo proučili vpliv pogojev na pripravo akrilatnih ter vinibenzil kloridnih tipov poroznih netopnih polimernih nosilcev. Proučili smo vpliv polimerizacijskih pogojev na supramolekularno strukturo in morfologijo ter reaktivnost polimernih nosilcev. Nove polimerne nosilce v monolitni, zrnati in membranski obliki smo uporabili pri procesih separacij in čiščenja ter pri procesih katalize. Aktiven polimerni nosilec, primeren za nadaljnje vezave in funkcionalizacije lahko pripravimo iz različnih monomerov, ki pa so pogosto dragi ali komercialno nedostopni. Zato smo v začetnem delu doktorata pripravili nosilce poli(akrilne kisline) in jih pretvorili v poli(akriloil klorid). Zaradi dobro izstopajoče kloridne skupine je možna enostavna funkcionalizacija. Proučili smo vpliv polimerizacijskih pogojev, stopnje zamreženja, dodatka porogena in komonomera ter vrste in količine stabilizatorja na omenjeno pretvorbo. Za uspešno aplikacijo je pomembna združljivost matrike in topila; običajno je matrika združljiva zgolj s polarnimi ali nepolarnimi topili. Zato smo se odločili, da v naslednji stopnji pripravimo matriko, ki bo združljiva s širokim spektrom topil. V ta namen smo pripravili zrnate in poliHIPE nosilce na osnovi vinilbenzil klorida in jih hiperzamrežili s Friedel-Craftsovo reakcijo. Med hiperzamreženjem se tvori fino porozna struktura, ki se obdrži tudi po odstranitvi topila. Polimer ima visoko specifično površino in je združljiv tako s termodinamsko ugodnimi kot neugodnimi topili. 4-metilaminopiridin smo kovalentno vezali na izhodne in hiperzamrežene nosilce ter spremljali katalitsko aktivnost imobiliziranega katalizatorja pri reakciji aciliranja in Baylis-Hillmanovi reakciji. Učinkovitost katalizatorja je močno odvisna od matrike, na katero je imobiliziran; hiperzamrežena matrika se je domala v vseh primerih izkazala kot učinkovitejša. Združljivost matrike in termodinamsko ugodnega ter neugodnega topila smo študirali z izvedbo reakcije v toluenu in dietiletru. Smotrnost imobilizacije katalizatorja smo potrdili z večkratno zaporedno uporabo imobiliziranega katalizatorja, brez bistvenega zmanjšanja učinkovitosti. Pri olefinsko metateznih reakcijah se pogosto uporabljajo katalizatorji tipa Grubbs, ki jih je potrebno po reakciji ločiti iz produktne mešanice. Zato smo pripravili nosilce na osnovi 4-nitrofenil akrilata, jih hidrolizirali, pretvorili v kislinski klorid in funkcionalizirali z 1,4-butandiolviniletrom, ter študirali vpliv morfologije in kemijske strukture nosilca na učinkovitost kovalentne vezave rutenijevega katalizatorja iz produktne mešanice. Nadalje smo študirali vpliv morfologije in kemijske strukture na odstanitev atrazina iz raztopine z nosilcem, funkcionaliziranim s piperazinom. Za odstranitev smo uporabili nosilca na osnovi 4-nitrofenil akrilata in 4-vinilbenzil klorida; slednjega smo pred funkcionalizacijo hiperzamrežili. Najučinkovitejši je bil hiperzamrežen nosilec, ki je atrazin odstranil v petnajstih minutah. Glede na to, da je aktivnost kazal tudi hiperzamrežen nefunkcionaliziran nosilec, predvidevamo da odstranitev ni posledica zgolj kovalentne vezave, ampak tudi adsorpcije. Z namenom uporabe membran v separacijske namene v obliki membranskih modulov smo pripravili zamrežene poliHIPE membrane na osnovi glicidil metakrilata. Študirali smo vpliv dodatka etilheksil akrilata, stopnje zamreženja in dodatka interne faze na njihovo morfologijo, pretočnost in mehanske lastnosti. Vezana kapaciteta proteina bovin serum albumin je znašala 45 mg/mL, kar je več kot v primerih analognih monolitnih nosilcev.
Keywords: polimeri, makroporozni polimeri, poliHIPE, emulzija, organski katalizatorji, monoliti, membrane, poliakrilati, poli(vinilbenzil klorid)
Published in DKUM: 07.05.2009; Views: 5909; Downloads: 541
Full text (15,34 MB)