Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Visoko porozni polimerni materiali predstavljajo ključno kategorijo materialov zaradi njihovih številnih prednosti, ki omogočajo uporabo na različnih področjih. Ti materiali so izjemno uporabni pri filtraciji in ločevanju različnih snovi, vključno s plini, tekočinami in trdnimi delci. Poleg tega imajo pomembno vlogo v biomedicini, kjer se uporabljajo za izdelavo nosilcev za zdravila, implantatov in bioloških senzorjev, zaradi svoje biokompatibilnosti, porozne strukture in sposobnosti nadzorovanega sproščanja zdravilnih učinkovin. Na področju katalize visoko porozni polimerni materiali služijo kot nosilci katalizatorjev, kar omogoča povečanje učinkovitosti kemičnih reakcij z zagotavljanjem velike površine za nanašanje katalizatorjev. Poleg tega so uporabni tudi za odstranjevanje onesnaževal iz vode, zraka in drugih tekočin ter kot učinkovita termalna izolacija v gradbeništvu. V elektrokemičnih aplikacijah, kot so baterije, gorivne celice in druge naprave, se visoko porozni polimerni materiali uporabljajo kot elektrode zaradi njihove visoke specifične površine in poroznosti, kar omogoča boljše elektrokemične reakcije. V okviru diplomske naloge smo sintetizirali visoko porozne polimerne materiale na osnovi stirena in divinilbenzena ter preverili njihovo kemijsko sestavo s FTIR spektroskopijo in elementno analizo, morfologijo s pomočjo vrstičnega elektronskega mikroskopa ter specifično površino in volumsko porazdelitev por s porozimetrijo. Uspešno smo polimerizirali emulzije z visokim deležem notranje faze z različnimi deleži stirena in divinilbenzena. Opazili smo, da z naraščanjem deleža divinilbenzena velikost por pada, medtem ko se specifična površina z naraščanjem deleža divinilbenzena povečuje do 50 mol%, nato pa začne padati. Na primer, material s 10 mol% divinilbenzena je imel velikost primarnih por 29,0±3,9 μm in specifično površino 6,9 m2/g, medtem ko so bile pore materiala s 50 mol% divinilbenzena velike 24,1±3,2 μm, s specifično površino 62,7 m2/g. Material z 80 mol% divinilbenzena je imel pore velike 19,2±2,6 μm in specifično površino 29,5 m2/g. Za mnoge aplikacije je zaželena višja specifična površina materialov ali prisotnost funkcionalnih skupin, ki lahko katalizirajo druge kemijske reakcije. V ta namen smo poli(stiren-ko-divinilbenzen) naknadno hiperzamrežili s tiol-en klik polimerizacijo in uvedbo monomera pentaeritritol tetrakis(3-merkaptopropionata). FTIR spektroskopija in elementna analiza sta potrdili vključenost pentaeritritol tetrakis(3-merkaptopropionata) v polimerno verigo. Kljub temu je bilo ugotovljeno, da se specifična površina ni povečala, temveč je celo upadla. Naknadno hiperzamreženje ni bilo uspešno.
Ključne besede: polimeri, monomeri, poliHIPE, zamreženje, tiol-en klik, porozen
Objavljeno v DKUM: 07.05.2024; Ogledov: 301; Prenosov: 40
Celotno besedilo (4,29 MB)

Opis: Porozni polimerni monoliti so bili pripravljeni s polimerizacijo obeh faz emulzije z visokim deležem notranje faze. V vodni fazi smo uporabili: kalijev peroksodisulfat, akrilno kislino in metilenbisakrilamid. Masni delež akrilne kisline je bil 2 % ali 5 %. V organski fazi so bili prisotni: span 80, 2-etilheksil akrilat, divinilbenzen in v nekaterih primerih še stiren. Monomer divinilbenzen je služil kot zamreževalo v organski fazi, monomer metilenbisakrilamid pa kot zamreževalo v vodni fazi. Monoliti so bili 2 %, 3 %, 5 % ali 10 % zamreženi z metilenbisakrilamidom. Kalijev peroksodisulfat je služil kot iniciator oziroma kot sredstvo, ki pospeši polimerizacijo. Elastičnost materiala smo povečali z 2-etilheksil akrilatom, ki je služil kot komonomer. Ugotovili smo, kako poliakrilna kislina glede na različen pH medij spreminja prostornino znotraj praznin monolita. Spreminjali smo delež 2-etilheksil akrilata in divinilbenzena ter preučevali mehanske lastnosti vzorcev ter njihovo morfologijo. Emulzijo z visokim deležem notranje faze smo prelili v plastičen kalup in jo izpostavili vplivom toplote (približno 60 oC), da smo sprožili polimerizacijo. Dobimo visoko porozen, zamrežen monoliten material. Zaradi razpada materiala pri čiščenju in sušenju smo začeli dodajati še stiren. Dodani stiren je izboljšal mehanske lastnosti polimerov. Z vrstično elektronsko mikroskopijo smo določili morfologijo monolitnega materiala in s tem potrdili njihovo poroznost ter ugotovili, kakšen je povprečen premer praznin monolita. Z infrardečo spektroskopijo smo preverili kemijsko strukturo monolitov. Monolitom smo izmerili povratni tlak s pomočjo visoke ločljivostne tekočinske kromatografije.
Ključne besede: polimerizacija emulzije, monolit, emulzija z visokim deležem notranje faze, polimerizacija, porozen material, poliHIPE
Objavljeno v DKUM: 06.09.2010; Ogledov: 3782; Prenosov: 286
Celotno besedilo (10,16 MB)