Poli(organofosfazen) içeren karbon nanotüp nanokompozitlerinin hazırlanması ve özelliklerinin belirlenmesi
Preperation of poly(organophosphazene) containing carbon nanotube nanocomposites and investigation of their properties
- Tez No: 315108
- Danışmanlar: PROF. DR. ADEM KILIÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
Karbon nanotüpler ileri teknoloji malzemesi olarak kullanımları açısından önemli fiziksel/kimyasal özellikleri nedeniyle akademik ve endüstriyel araştırmalarda oldukça ilgi çekmektedir. Fakat organik ve anorganik çözücülerde çözünmemeleri birçok alandaki uygulamalarını engellemektedir. Çözünürlük probleminin aşılmasında CNT yüzeyinin uygun anorganik ve organik polimerler ile modifiye edilmesi etkin bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Organik polimerlerle karşılaştırıldığında inorganik polimerlere göre poli(organofosfazen)lerin kararlılıkları daha yüksektir ve yan gruplarının değiştirilmesi ile özelliklerinde istenilen düzenlemeler yapılabilmektedir.Bu tez çalışmasında amaç; termal olarak kararlı ve çözünür çok katmanlı karbon nanotüp/ poli(organofosfazen) kompozitlerinin hazırlanmasıdır. Tez çalışması kapsamında (a) %100 kuaterner piridinoksi (PPY), (b) %50 kuaterner piridinoksi ve %50 aromatik alkol (fenol) (PZS), (c) %50 kuaterner piridinoksi ve %50 uzun alifatik zincirli alkol (1-dodekanol) (PDK), (d) %50 kuaterner piridinoksi ve %50 glikol eter [2-(2-metoksietoksi)etanol)] (PEG) yan gruplara sahip poli(organofosfazen) türevleri sentezlendi. f-MWCNT/poli(organofosfazen) kompozitler f-MWCNT ile protonlanmış poli(organofosfazen) türevlerinin (PPY, PZS, PDK, PEG) 4 farklı oranda [Rbes= 1:1; 1:3; 1:5; 1:10 (w:w)] etkileştirilmesi ile hazırlandı. Elde edilen kompozitlerin (f-MWCNT/PPY, f- MWCNT/PZS, f- MWCNT/PDK, f-MWCNT/PET) termal kararlılıkları TGA ile incelendi. Hazırlanan tüm kompozitlerin termal kararlılıkları ve çözünürlükleri göz önüne alınarak f-MWCNT/PPY1:5, f-MWCNT/PZS1:5, f-MWCNT/PDK1:5, f- MWCNT/PET1:5 kompozitlerinin ideal kompozit bileşimine sahip olduğu belirlendi ve yapıları 31P NMR, 1H NMR, FT-IR, XRD, Raman Spektroskopisi ve EDX ile karakterize edildi, bu nanokompozitlerin morfolojik özellikleri SEM ve HRTEM ile belirlendi. Hazırlanan nanokompozitlerin suda ve yaygın olarak kullanılan organik çözücülerde kararlı çözeltileri elde edildi. f-MWCNT/poli(organofosfazen) sistemlerinde çözünürlüğün ve termal kararlılığın poli(organofosfazen) üzerindeki yan gruplara göre değişiklik gösterdiği gözlendi.
Özet (Çeviri)
Carbon nanotubes attracted considerable attention in academic and industrial organs as advanced materials because of their unique physical/ chemical properties. However, the poor solubility in organic and inorganic solvents limits the function of CNTs and hinders their applications in many fields. Surface modification of CNTs with inorganic and organic polymers is an efficient method to solve this problem. In comparison with organic polymers, inorganic type poly(organophosphazene)s are highly stable macromolecules with adjustable properties depend on the side groups.The main objective of this thesis is to describe the synthesis of thermally stable and soluble multi-walled carbon nanotube/poly(organophosphazene) composites. The poly(organophosphazene)s substituted with (a) 100% quaternary protonated pyridinoxy (PPY) (b) 50% quaternary protonated pyridinoxy and 50% a aromatic alcohol (phenol) (PZS) (c) 50% quaternary protonated pyridinoxy and 50% a long aliphatic chain alcohol (1-dodecanol) (PDK) (d) 50% quaternary protonated pyridinoxy and 50% a glycol ether [(2-(2-methoxyethoxy)ethanol] (PEG) have been synthesized. f-MWCNT/poly(organophosphazene) composites have been prepared by the treatment of the f-MWCNT with the protonated polyphosphazenes (PPY, PZS, PDK and PEG) using different feed ratios [Rfeed= 1:1; 1:3; 1:5; 1:10 (w:w)]. The thermal stability of prepared composites (f-MWCNT/PPY, f- MWCNT/PZS, f- MWCNT/PDK, f-MWCNT/PET) have been investigated by TGA. By considering thermal stabilities and solubility of all prepared composites, f-MWCNT/PPY1:5, f-MWCNT/PZS1:5, f-MWCNT/PDK1:5, f- MWCNT/PET1:5 have been chosen as optimum composite composition and characterized by 31P NMR, 1H NMR, FT-IR, XRD, Raman Spectroscopy and EDX analysis. The morphologic characterizations of the selected nanocomposites have been carried out by SEM and HRTEM. Excellent dispersions of the nanocomposites in water and common organic solvents have been achieved. The solubility and thermal stability of nanocomposites are depend on the side groups on poly(organophosphazene).
Benzer Tezler
- Biyolojik ortamlarda parçalanabilen polifosfazenlerin sentezi, karakterizasyonu ve biyomalzeme olarak kullanımı
Synthesis, characterization of usage as biomaterials of biodegradaple polyphosphazenes
ALTUĞ GÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Compatibilization of poly (2,6-dibromo 1,4- phenylene oxide) with sulfonated polystyrene ionomers
Poli (2,6-dibromo 1,4-fenilen oksit) polimerinin sülfonlanmış polistiren iyonomerleri ile uyumluluk çalışması
CEMİL ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEYLA ARAS
- Electroinitiated polymerization of bis (pyridine) bis (trihalophenolato) Ni (II) complexes
Bis (piridin) bis (trihanofenolat) Ni (II) komplekslerinin elektrokimyasal yolla polimerizasyonu
KEZİBAN AYDENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DUYGU KISAKÜREK
- Solution properties of poly(Dimethyl siloxane) and temory phone diagram of poly(X-steoril-X-L-glutemate) poly (Dimethyl siloxene)/ tetrahydrofuran system
Poli (Dimetril siloksan)'ın çözelti özellikleri ve poli (X-steoril-X,L-Glutemat) poli (Dimetril siklosan)/ tetrahidrofuran sisteminin üçlü faz diyagramı
EBRU AYLİN BÜYÜKTANIR
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜHAL KÜÇÜKYAVUZ
- Poli(ε-kaprolakton-b-sikloheksen oksit) kopolimer sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of poly(ε-caprolactone-b-cyclohexene oxide)
LEVENT DURUKAN