Fabrication of transparent polymer nanocomposites containing PMMA-grafted CeO2 particles
PMMA kaplanmış CeO2 tanecikleri içeren şeffaf polimer nanokompozitlerin eldesi
- Tez No: 299196
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA M. DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Bilim ve Teknoloji, Chemistry, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Şeffaf polimerler ve nanoboyutta parçacıklardan oluşan kompozit malzemeler sahip oldukları kontrol edilebilir optik özelliklerinden dolayı optik tasarımlarda ve uygulamalarda umut vaadeden bir geleceğe sahiptir. Bu çalışmada, polistiren (PS) ve polimetil metakrilat (PMMA) kaplanmış CeO2 nanotanecikleriyle hazırlanmış şeffaf/yarı şeffaf kompozit filmler elde edilmiştir. CeO2 nanotanecikleri, dimetil formamid içerisinde hazırlanan Ce(NO3)3?6H2O ve ürenin 120 °C' de çöktürülmesi ile elde edilmiştir. Nanoparçacık yüzeyleri polimerleşebilen bir yüzey aktifleştirici olan 3-metakriloksipropiltrimethoksisilan (MPS) ile 0 °C`de tepkime ortamında değiştirilmiştir. Tanecikler, boyutları 18 nm olacak şekilde hazırlanmıştır. Tanecikler MMA:toluen karışımı içerisinde dağıtılmıştır. 60 °C' de benzoil peroksit (BPO) başlatıcısı varlığında serbest radikal polimerleşmesi gerçekleştirilmiştir. Parçacıkların etrafında PMMA tabakası oluşturulmuştur. Parçacık üzerindeki polimer kabuğun kalınlığı monomere göre kütlece % 6 `dan % 5' e kadar değişen oranda BPO kullanarak 9 nm' den 84 nm' ye kadar kontrol edilmiştir. Polimer tabakasının kalınlığının başlatıcının miktarı ile ters orantılı olduğu gösterilmiştir. Elde edilen PMMA kaplı CeO2 parçacıkları tetrahidrofuran içerisindeki PS ile karıştırılmış ve cam üzerine döngü kaplama ile kaplanmıştır. Kompozit film içerisindeki CeO2 miktarı kütlece % 5.5 oranında hazırlanmıştır. Filmlerin optik iletimi UV-vis spektrometresi ile incelenmiştir. Yüzeyi değiştirilmemiş CeO2 parçacıkları ile hazırlanmış PS kompozitlerinin optik iletimi % 71 olarak bulunmuştur. Yüzeyi 9 nm kalınlığında PMMA tabakası ile kaplanmış CeO2 parçacıkları ile hazırlanan kompozitte ise optik geçirgenlik % 85' e çıkarılmıştır. Şeffaflıkta elde edilen bu iyileşmenin sebebinin, CeO2 ile PS arasındaki kırılma indisi uyumsuzluğunu azaltan ara yüzeydeki PMMA tabakası olduğu düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
The composite materials prepared by transparent polymer and nanosized particles possess promising future in optical design and applications since their controllable optical properties. In this study, transparent/translucent composite films based on polystyrene (PS) and poly(methyl methacrylate) (PMMA)-grafted CeO2 nanoparticles were prepared. CeO2 nanoparticles were precipitated from Ce(NO3)3?6H2O and urea in dimethyl formamide at 120 ? C. The surface of the nanoparticles was modified with a polymerizable surfactant, 3-methacyloxypropyltrimethoxy silane (MPS) in situ at 0 ? C. The size of the particles was fixed to 18 nm in diameter. The particles were dispersed into a mixture of MMA:toluene solution. The free radical solution polymerization was carried out in situ at 60 ? C using benzoyl peroxide (BPO) as initiator. A PMMA layer is formed around CeO2 nanoparticles. The thickness of the shell ranged from 9 to 84 nm was controlled by the amount of BPO using 6 and 0.5 wt %, respectively with respect to monomer. The layer thickness was found to be inversely proportional with the amount of initiator. The resulting PMMA-grafted CeO2 particles were blended with PS in tetrahydrofuran and the solution was spin-coat on a glass slide. CeO2 content in the composite films was fixed to 5.5 wt %. The transmission of the films was examined by UV-vis spectroscopy. The transmission of the PS composite prepared by neat CeO2 particles was 71 %. It was increased to 85 % when the composite prepared with PMMA-grafted CeO2 particles whose PMMA thickness is 9 nm. We believe that the achievement in transparency is most probably due to the reduction in refractive index mismatch between CeO2 particles and PS matrix using PMMA layer at interface.
Benzer Tezler
- Kam yapma aparatı
Cam milling attachment
ORHAN UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ ERCAN
- Orisini özellikleri, oranları farklı L. bulgaricus ve s.thermophilus bakterileri içeren sıvı, dondurulmuş ve liyotilize kültürler ile yapılan yoğurtların nitelikleri üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
SEVDA KILIÇ
Doktora
Türkçe
1986
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN
- Halı ipliği yapımında kullanılan yünlerin teknolojik özellikleri üzerinde araştırmalar
Investigations on the technological properties of wools which are used in woollen carpet yarn production
BEKİR YILMAZ
Doktora
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTarım Ürünleri Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA HARMANCIOĞLU
- Düşük tenörlü pirolüzit cevherlerinden yeni bir MnSO4-H2O üretim metodu
Başlık çevirisi yok
MAHMUT BAYRAMOĞLU
Doktora
Türkçe
1983
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNAL SANIGÖK