İki farklı uyarıcıya duyarlı polimer jellerin sentez ve karakterizasyonu
Synthesis and characterizations of two stimuli sensitive polymer gels
- Tez No: 133097
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDÜLKADİR KUYULU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Günümüzde uyarıcılara duyarlı polimer jeller, endüstriyel uygulamalar için düşük enerji ihtiyaçlarına bağlı olarak ayırma proseslerinde kullanılan klasik yöntemlere akematiflerdir. Uyarıcı olarak sıcaklığa duyarlı ve sıcaklık değişimine cevap verebilen jeller redoks başlatıcı sistemleri kullanılarak, hidrofilik ve akrilat bazlı monomerlerin düşük sıcaklık polimerizasyonlan ile hazırlanmaktadır. Sıcaklığa duyarlı olup 33-34 °C sıcaklık aralığında şişen ve büzülen N-isopropilakrilamid polimeri, değişik polimerizasyon yöntemleri ile blok veya partikül formunda elde edilebilmekte fakat türevlendirilebilecek fonksiyonel gruplar içermemektedir. Bu çalışmada, N-isopropilakrilamid (Nipa), 2-hidroksimetilmetakrilat (Hema), akrilik asit (AA), akrilarnid (AAm) monomerleri kullanılmış, böylelikle elde edilen jellere fonksiyonel gruplarda sokulmuştur. Potasyum persülfat (KPS)-Tetiametüetilendiamin (TEMED) redoks başlatıcı sistemi monomer karışımlarına uygulanarak, düşük sıcaklık polimerizasyonu ile sıcaklığa duyarlı Nipa esaslı poli(Nipa-AA), Poli(Nipa-Hema), hem sıcaklığa hem de pH a duyarlı Poli(Nipa-Hema-AAm) jelleri elde edilmiştir. Çapraz bağlayıcı olarak N,N,N,N- Metilenbisakrilamid (MBAM) kullanılmıştır. Sentezlenen jellerin farklı karakterdeki çözelti sistemlerindeki sıcaklığa ve pH a bağımlı şişme ve büzülme davranışları ve denge absorpsiyonlan zamanın fonksiyonu olarak incelenmiştir. Çözelti sistemleri olarak; su, etil alkol-su, N^-DrmetiJasetamid (NDMAM), N,N-Dimetilasetamid-su, etil asetat - su, pH=4 ve pH=10 tampon çözeltileri kuUamlmışur. Jellerin bileşimindeki monomerlerin oram, çapraz bağlayıcı miktarı ve akrilik asidin nötralizasyon derecesi değiştirilerek absorpsiyonda, şişme ve büzülme davranışındaki değişimleri ve jelin bileşiminin çözelti sistemlerindeki ayırma davranışına etkisi incelenmiştir. Polimerizasyon koşullarının ve ayırmadaki davranışının incelenmesi amacıyla ortamda kullanılan seyreltici polietilen glikol (PEG) derişimi ve molekül ağırlığı değiştirilmiştir. Ortamda seyreltici olarak PEG200, PEG1500 ve PEG4000 kullanılmış, jelin geçiş davranışına ve ayırma faktörüne etkisi incelenmiştir. Sıcaklığa duyarlı olan poli(Nipa-Hema) jellerinin, NDMAM-su çözelti sisteminde çözelti bileşimine duyarlılık gösterdiği belirlenmiştir. Bu jellerin etil alkol-su çözelti sisteminde etil alkole seçimli davrandığı ve jelin bileşiminin seçicilik davranışını etkilediği belirlenmiştir. Jelin sentezlenmesi esnasında ortamda bulunan PEG'in molekül ağırlığının poli(Nipa-Hema) jellerinin şişme ve büzülme davranışını etkilediği görülmüştür. Sıcaklığa duyarlı olan poli(Nipa-AA) jellerinin, etil alkol-su çözelti sistemindeki seçimlilik davranışının akrilik asidin nötralizasyon derecesinden etkilendiği görülmüştür. Poli(Nipa-AA) jellerinin etil asetat-su çözeltüerinin çözelti büeşfminde değişime neden olmamıştır. Akrilik asidin nötralizasyon derecesinin bu jellerin şişme ve büzülme davranışını etkilediği görülmüştür. Sıcaklık ve pETa duyarlı olan poli(Nipa-Hema-AAm) jellerinin etil alkol-su çözelti sisteminde etil alkole, etil asetat-su çözelti sisteminde ise suya seçimlilik gösterdikleri, jel bileşiminin ve polimerizasyon sırasında ortamda kullanılan PEG' in jelin seçicilik davranışını etkilediği görülmüştür. IX
Özet (Çeviri)
Depending on the lower energy demands of today, stimuli-responsive sensitive polymer gels are alternatives to conventional methods which are used in separations processes for industrial applications. Temperature sensitive gels which can respond to temperature changes can be prepared using redox-initiator system and hydrophilic and acrylic monomers via lower temperature polymerization. Temperature sensitive N-isopropylacrylamide gels swell and deswell at 33-34 °C and they and it can be prepared as block or particule forms without functional groups for derivatizing. In this study, N-isopropylacrylamide (Nipa), 2-hydroxyethylmethacrylate (Hema), acrylic acid (AA), acrylic amid (AAm) were used as monomers. During polymerization potassium persulfate and Tetramemylethylendiamine (TEMED) were added to monomers mixture as a redox iniator system and temperature sensitive gels poly(Nipa-Hema), poly(Nipa-AA), pH and temperature sensitive gels poly(Nipa-Hema-AAm) were synthesized. N,N,N,N methylenebisacrylamide (MBAM) was used as the crosslJnking agent. Depending on temperature and pH, swelling, deswelling and equilibrium absorption behaviors of the synthesized gels in different mixture systems were investigated as a function of time. Water, ethyl alcohol-water, ethyl acetate - water, N,N-Dimethyacetamide (NDMAM), N,N Dimethy acetamide-water, pH=4 and pH=10 tampon mixtures were used as mixture systems. Variations in the absorption, swelling and deswelling behavior of the above mentioned gels in above mentioned mixtures were investigated due to the changes in tile ratio of monomers in gel composition, amount of crosslinking agent and neutralization degree of acrylic acid. Effect of the gel composition to its selective absorption in the mixtures was also investigated. In addition the concentration and the molecular weight of the poly(ethylene glycol) (PEG), use to obtain porous structures during polymerization, were varied to determine its effect on the swelling, deswelling and the separation behaviors of the gels. It was observed that temperature sensitive poly(Nipa-Hema) gels were sensitive composition variations in NDMAM-water mixture systems. These gels were selective to alcohol in ethyl alcohol-water mixtures and its selectivity behaviour was affected by the gel composition. It was also observed that molecular weight of the PEG affected the swelling and deswelling behaviours of poly(Nipa-Hema) gels. It was observed that selectivity behaviour of temperature sensitive poly(Nipa-AA) gels in ethyl alcohol-water mixtures were effected by neutralization degree of acrylic acid. Poly(Nipa-AA) gels do not cause any composition change in ethyl acetate-water mixture via absorption. Swelling and deswelling behaviours of poly(Nipa-AA) gels were effected by the neutralization degree of acrylic acid. Temperature and pH sensitive poly(Nipa-Hema-AAm) gels were found to be selective to alcohol in ethyl alcohol-water mixture and were selective to water in ethyl acetate-water mixture. Selectivity behaviour of the gels were affected by the gel composition and molecular weight of PEG's used during polymerization.
Benzer Tezler
- Synthesis and mechanical properties of self-healing smart hydrogels
Kendi kendini onarabilen akıllı hidrojellerin sentezi ve mekanik özellikleri
ÜMİT GÜLYÜZ
- Silk fibroin cryogel-based shape memory organohydrogels
İpek fibroin kriyojel bazlı şekil hafızalı organohidrojeller
YAHYA BAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ OKAY
- Floresans yaşam zamanı kullanarak polimerik jellerin şişme mekanizmalarının incelenmesi
Investigation of swelling mechanisms of polymeric gels by using fluorescence lifetime
MATEM ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER PEKCAN
- Redox-responsive biodegradable polymeric materials for biomedical applications
Redox'a duyarlı biyobozunur polimerik malzemelerin biyomedikal uygulamalar
FİLİZ ÇALIK
Doktora
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve TeknolojisiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RANA SANYAL
PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Uyarıya duyarlı ve biyobozunur amfifilik kopolimerlerin sentezi, sol-jel faz geçiş ve ilaç salım davranışlarının incelenmesi
Synthesis of stimuli sensitive and biodegradable amphiphilic copolymers, investigation of sol-gel phase transition and drug release behaviors
YASEMİN TAMER