Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: V diplomski nalogi smo s suspenzijsko radikalsko polimerizacijo pripravili porozna polimerna zrna na osnovi kopolimerizacije metakrilatov različnih polarnosti. S spreminjanjem koncentracij monomerov butil metakrilata, lavril metakrilata, etilheksil metakrilata in zamreževala etilenglikol dimetakrilata, smo vplivali na hidrofilnost nastalih zrn. Za iniciacijo proste radikalske polimerizacije smo uporabili termični iniciator azobisizobutironitril. Na stabilnost suspenzije smo vplivali s stabilizatorji polivinil pirolidon K-90, polivinil pirolidon K-30 in polivinil alkohol. Dobljena zrna smo okarakterizirali z optičnim mikroskopom in jim določili velikost. Izkazalo se je, da so za nastanek zrn pomembni predvsem tip in masna koncentracija stabilizatorja glede na maso vodne faze, masna koncentracija iniciatorja glede na maso monomerov in čas polimerizacije. Za določanje hidrofilnosti smo sintetizirali monolite enakih koncentracij kot dobljena zrna in jim izmerili stični kot med površino in kapljico vode. Kemijsko sestavo materialov smo potrdili s FT-IR spektroskopijo, izkoristek polimerizacije pa smo določili z gravimetrijo.
Ključne besede: polimeri, metakrilati, suspenzijska polimerizacija, prosta radikalska polimerizacija, hidrofilnost
Objavljeno v DKUM: 06.05.2024; Ogledov: 204; Prenosov: 23
Celotno besedilo (5,50 MB)

Opis: V okviru magistskega dela smo s polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze sintetizirali visoko porozne polimerne materiale na osnovi N-vinilkaprolaktama. V sinteznem postopku smo spreminjali vrsto in delež iniciatorja, surfaktanta, delež notranje faze, ter razmerje med deležem monomera in zamreževala ter preučevali vpliv različnih parametrov na kemijske in fizikalno-morfološke lastnosti dobljenih monolitov. V nadaljnji analizi sintetiziranih poliHIPE monolitov smo se osredotočili le na tiste, ki smo jim dodali 20 ter 15 mol % zamreževala etilen glikol dimetakrilata (EGDMA). Monolite, ki smo jim med sintezo dodali 10 mol % EGDMA smo iz nadaljnje analize izločili, saj je že v postopku priprave prišlo do njihovega razpada in dokončnega sesutja po sušenju. Ugotovili smo, da smo s tehniko emulzijskega templatiranja uspešno pripravili visoko porozno morfologijo, kar nam je uspelo vizualizirati z uporabo vrstične elektronske miskroskopije (SEM). Poroznost smo preverili in potrdili z uporabo helijeve piknometrije ter dušikove fizisorpcije. Kemijsko sestavo sintetiziranih poliHIPE monolitov smo najprej preverjali z infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo (FTIR) in določili prisotnost funkcionalih skupin, ki so značilne tako za monomer VCL kot tudi zamreževalec EGDMA. Natančnejšo kemijsko strukturo smo preverili z nuklearno magnetno resonanco (NMR) v trdnem stanju in potrdili uspešno kopolimerizacijo med VCL in EGDMA. Naše ugotovitve smo nato podkrepili še z izsledki elementne analize, kjer smo z dokazom dušika dodatno potrdili, da sintetizirano polimerno mrežo sestavlja monomer VCL.
Ključne besede: emulzije z visokim deležem interne faze (HIPE), verižna radikalska polimerizacija, N-vinilkaprolaktam (VCL), etilen glikol dimetakrilat (EGDMA)
Objavljeno v DKUM: 28.10.2022; Ogledov: 1006; Prenosov: 90
Celotno besedilo (11,08 MB)

Opis: Z verižno radikalsko polimerizacijo voda/olje in olje/voda emulzij z visokim deležem notranje faze smo pripravili visoko porozne kopolimerne nosilce na osnovi različnih akrilnih derivatov. Kot akrilne derivate smo uporabili akrilno kislino, akrilamid, metilenbsiakrilamid, 2-hidroksietil metakrilat, glicidilmetakrilat in etilenglikoldimetakrilat. Uspešno pripravljene visoko porozne kopolimere smo funkcionalizirali in primerjali njihovo reaktivnost z različnimi organskimi reakcijami. Kopolimerne nosilce na osnovi akrilne kisline in akrilamida, zamrežene z metilenbisakrilamidom, smo pripravili z različnimi molarnimi razmerji monomerov ter proučili vpliv tvorbe anhidrida na stopnjo konverzije pri funkcionalizaciji s tionil kloridom do kislinskega klorida. Prav tako smo uspešno funkcionalizirali 2-hidroksietil metakrilatni poliHIPE material z različnimi reagenti, ne da bi pri tem prišlo do hidrolize sosednje esterske vezi. Po uspešni funkcionalizaciji do kislinskega klorida v primeru kopolimera akrilne kisline in akrilamida oz. alkil halogenida v primeru 2-hidroksietil metakrilatnega poliHIPE materiala smo izvedli nadaljnjo funkcionalizacijo z aminskimi reagenti, ter tako dokazali primernost za nosilce za sinteze na trdni fazi (ang. Solid Phase Organic Synthesis, SPOS) . V drugem delu smo pripravili polimerne nosilce na osnovi glicidilmetakrilata (GMA) zamreženega z etilenglikol dimetakrilatom (EGDMA) in proučili reakcijske pogoje funkcionalizacije epoksi skupin. Namen funkcionalizacije GMA poliHIPE materialov je bil pripraviti nosilce z ionsko izmenjevalnimi skupinami na površini por ter preučitev možnosti naknadnega zamreženja oz. hiperzamreženja preko epoksi skupin. Na račun novo nastalih povezav med polimernimi verigami bi povečali volumen mikro- oz. mezopor in s tem tudi specifično površino materiala. V ta namen smo funkcionalizacijo GMA poliHIPE materialov izvedli z dvema tipoma aminskih reagentov, linearnimi in razvejanimi in najprej raziskali vpliv topila in temperature na reakcijske pogoje funkcionalizacije. Po uspešni funkcionalizaciji je bila stopnja pretvorbe glede na uporabljen aminski reagent med 20 % in 45 %. Določili smo relativno ionsko kapaciteto K(/) in dinamično vezno kapaciteto (DBC) primerjalno za GMA poliHIPE in komercialno dostopen makroporozni GMA CIM disk (ang. Convective Interaction Media, Bia Separations). Za GMA poliHIPE material smo izmerili K(/) 89.7 in DBC 59.6 mg/mL, za makroporoznim poliGMA CIM nosilec pa K(/) 203 in DBC 38.8 mg/mL. Iz rezultatov lahko zaključimo, da je relativna ionska kapaciteta je 55 % manjša v primeru GMA poliHIPE materiala, dinamična vezna kapaciteta pa je 65 % višja. Proučili smo tudi možnosti zvišanja specifične površine GMA poliHIPE materialov z naknadnim zamreženjem oz. hiperzamreženjem preko epoksi skupin. Primerjalno smo uporabili dve različni metodi, post-polimerizacijsko ter in-situ hiperzamreženje. V primeru post-polimerizacijskega hiperzamreženja smo uspešno sintetiziran GMA poliHIPE material suspendirali v primernem topilu in dodali različne aminske reagente. Ne glede na pogoje (temperatura, čas, topila, koncentracija reagenta, stopnja zamreženja GMA poliHIPE materiala) bistvenih zvišanj specifičnih površin nismo zaznali. Nasprotno pa je bilo v primeru in-situ reakcij. Aminske reagente smo umešali skupaj z monomerom GMA in zamreževalom etilenglikol dimetakrilat (EGDMA) že v fazi priprave HIP emulzij ter izvedli hiperzamreženje istočasno s polimerizacijo. V tem primeru smo zabeležili povišanje specifične površine med 100 in 400 %. Skladno s specifično površino se je povišal tudi volumen najmanjših mezopor (1.9 – 2.1 nm), ki smo ga določili s pomočjo Barrett-Joyner-Halend (B.J.H.) metode po dušikovi sorpciji. Hipoteza tvorbe mezopor med novo nastalimi povezavami polimernih verig se je tako potrdila.
Ključne besede: emulzije z visokim deležem notranje faze (HIPE), verižna radikalska polimerizacija, poliHIPE, sinteza na trdni fazi, organske reakcije, hiperzamreženje, poli(akrilna kislina), poli(2-hidroksietilmetakrilat), glicidil metakrilat, funkcionalizacija polimerov.
Objavljeno v DKUM: 25.10.2016; Ogledov: 2923; Prenosov: 285
Celotno besedilo (5,54 MB)

Opis: V okviru diplomske naloge smo preučili vpliv polimerizacijskih pogojev, kot so uporaba različnih monomerov, temperatura avtoklaviranja in razmerje porogena in destilirane vode, na pripravo poroznih polimernih materialov s solvotermalno sintezo. Preučili smo vpliv zgoraj omenjenih polimerizacijskih pogojev na morfologijo polimernih materialov. Solvotermalno sintezo poroznih polimerov smo izvedli tako, da smo k monomeru in zamreževalu dodali ustrezno porogeno topilo in iniciator ter reakcijsko zmes mešali v dušikovi atmosferi. Samo polimerizacijo smo nato izvedli v avtoklavu, inducirali pa smo jo s povišanjem temperature, čemur je sledilo spontano povišanje tlaka v avtoklavu. Kot zamreževalo smo uporabili divinilbenzen in etilenglikol dimetakrilat, kot monomer pa stiren, glicidil metakrilat in 2-etilheksil akrilat. Tetrahidrofuran je bil uporabljen kot porogen. Pripraviti smo želeli monolit z visoko poroznostjo, malimi porami in visoko specifično površino. V ta namen smo spreminjali delež med monomerom in zamreževalom. Spreminjali pa smo tudi delež vode, za uravnavanje topnosti porogenega topila. Najprej smo monolit sintetizirali samo iz divinilbenzena, nato pa smo mu v različnih razmerjih dodali še stiren in 2-etilheksil akrilat. Z dodatkom različnih razmerij stirena in 2-etilheksil akrilata, smo želeli povečati elastičnost monolita. V nadaljevanju smo kot zamreževalo uporabili etilenglikol dimetakrilat, h kateremu smo dodali funkcionalni polimer glicidil matakrilat in pa tudi 2-etilheksil akrilat. Kot radikalski iniciator smo uporabili α,α'-azobisizobutironitril. Zmes porogena, vode, zamreževala, monomerov in iniciatorja smo mešali v stekleni bučki pri sobni temperaturi in nato prelili v stekleno posodico s pokrovom, odpornim na povišano temperaturo in pritisk. Avtoklavirali smo dva dni pri povišani temperaturi, s čimer smo sprožili polimerizacijo. Razpon temperature avtoklaviranja je bil od 80 pa do 100 °C. Nastale polimerne monolite smo očistili z etanolom v Soxhletu. Z analizo adsorpcije dušika po BET metodi smo jim določili specifično površino, celotni volumen in povprečni premer por. S Furier transform infrared (FTIR) spektroskopijo smo preverili kemijsko strukturo nastalih polimerov, morfologijo monolitnega materiala pa smo določili z vrstično elektronsko mikroskopijo, SEM. Ko smo avtoklavirali pri temperaturi 80 in 85 °C, nam produkt ni spolimeriziral v celoti. Volumski delež zamreževala in monomerov, ki nam je dal najboljše rezultate specifične površine, visoke poroznosti in malih por, je bilo 16,17 % divinilbenzena, 4,67 % stirena in 2,4 % 2-etilheksil akrilata, avtoklaviranje pa je potekalo pri 90 °C.
Ključne besede: Polimeri, porozni polimeri, radikalska polimerizacija, solvotermalna sinteza.
Objavljeno v DKUM: 22.10.2015; Ogledov: 1893; Prenosov: 135
Celotno besedilo (2,49 MB)