PEO-PPO-PEO triblock copolymers in aqueous solutions: Micellization & self-assembly into fiberlike aggregates
Su içinde PEO-PPO-PEO triblock kopolimerleri: Miselizasyonları ve fiber şeklindeki çökeltilere kendinden yapılanmaları
- Tez No: 352480
- Danışmanlar: PROF. DR. ADEM LEVEND DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Pluronik olarak da adlandırılan sulu poli(etilen oksit)-poli(propilen oksit)-poly(etilen oksit) (PEO-PPO-PEO) üçlü blok kopolimerlerinin fizikokimyasal özellikleri uzun zamandan beri araştırılmaktadır. Misel yapılara ait faz diagramı bilinmektedir ve bu yapılar ilaç salınım sistemlerinden mezogözenekli metal oksit sentezine kadar birçok uygulamada kullanılmaktadır. Bu tezde pluronik F127 (PEO)106-(PPO)70-(PEO)106 nın seyreltik sulu çözeltilerinde miselizasyon ve kendinden yapılanma özellikleri incelendi. İlk kez kritik miselleşme sıcaklığının altında fiber yapıda çökelti oluşumu gözlendi. Bu fiber yapıdaki çökeltilerin beklenmeyen kendinden yapılanmalarını etkileyen faktörleri anlayabilmek için Pluronik F127nin miselizasyon davranışı Dinamik Işık Saçılımı (DLS) tekniği ile, farklı polimer konsantrayonu ve beş farklı sodium tuzu ortamında, sistematik bir şekilde incelendi. Sulu çözeltilerde kosmotropik CO32-, CH3COO- ve Cl- anyonların varlığında kritik miselizasyon sıcaklıklarının tuz konsantrasyonlarının artışı ile lineer olarak azaldığı bulundu. Kaotropic anyonların varlığında ise SCN- ve I- tuz konsantrasyonalrının artışı ile kritik miselleşme sıcaklıklarının arttığı gözlemlendi. Pluronik F68 (PEO)80-(PPO)30-(PEO)80 için de, Pluronik F127 ile kıyaslandığında yüksek PEO miktarı sebebiyle yaklaşık 30 derece daha yüksek sıkcalıklarda görülmek ile birlikte, benzer bir davranış görüldü. PEO ve PPO'nun suda çözünür olması Pluronik F127' nin kritik miselleşme sıcaklığının altında oluşturduğu suda çözünmeyen fiber şekilde çöken kendinden yapılanmaların anlaşılmasını zorlaştırmaktadır. Literatürde PEO'in sulu çözeltilerde oluşturduğu beklenmeyen yapılanmalar ile ilgili çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmada, PEO yapılanmasının fiber şekilli çökelti oluşumuna etkisini anlamak amacıyla beş farklı moleküler ağırlığa sahip sulu PEO çözeltileri de DLS ile incelendi. Yaklaşık 40-45 oC derecesıkcalıklarda suyun PEO için iyi solventten teta solvent durumuna geçtiği gözlendi. Bazı deneylerde PEO çökeltilerinin aynı sıcaklık aralığında oluştuğu tespit edildi. Bu gözlemleri, 25 oC' de kendinden yapılanan fiber şekilli çökelti oluşumu ile doğrudan ilişkelendirmek mümkün olmasa da, PEO' in başlangış safhasındaki bu çeşit oluşumlarının kendinden yapılanma için bir tetikleyici olduğu düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Physicochemical properties of aqueous poly (ethylene oxide)-poly (propylene oxide)-poly(ethylene oxide) (PEO-PPO-PEO) triblock copolymers, commonly known as Pluronics, have long been studied. The phase diagram of micellar structures is well-known and these structures were exploited in various applications ranging from drug delivery systems to mesoporous metal oxide synthesis. In this thesis, micellization and the self-assembly of Pluronic F127, (PEO)106-(PPO)70-(PEO)106 in dilute aqueous solutions have been investigated. Formation of fiberlike aggregates below the critical micelle temperature (Tcm) has been observed for the first time. To understand the factors affecting this unexpected self-assembly into fiberlike aggregates, micellization of Pluronic F127 has been systematically studied by Dynamic Light Scattering (DLS) as a function of polymer concentration and in the presence of five different sodium salts. Tcm decreased linearly with salt concentration in aqueous solutions containing kosmotropic anions CO3 2-, CH3COO- and Cl-. In the presence of chaotropic SCN- and I- anions, Tcm increased with salt concentration. Similar trends have also been observed for Pluronic F68, (PEO)80-(PPO)30-(PEO)80, which showed ~30 oC higher Tcm compared to Pluronic F127 due to its higher PEO content. The formation of water-insoluble self-assembled fiberlike aggregates of Pluronic F127 below Tcm is difficult to understand considering the facts that both PEO and PPO are water soluble. Unexpected clustering of PEO in aqueous solutions has previously been reported. To understand whether PEO clustering plays any role in the formation of fiberlike aggregates, aqueous solutions of PEO having five different molecular weights were also investigated by DLS. A transition from good solvent to theta solvent conditions with increasing temperature was observed at ~40-45 oC. In some experiments, aggregation of PEO was also observed in the same temperature range. Though it is not possible to relate these observations directly to self-assembly of fiberlike aggregates at 25 oC, the early stages of such PEO clustering may be inducing the seeds of self-assembly.
Benzer Tezler
- Sıcaklık ve pH'ya duyarlı poliakrilik asit/pluronik içiçe geçmiş ağ yapıların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of ph and temperature sensitive polyacrylic acid/pluronics F127 based interpenetrating hydrogels
TUBA BAŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Bölümü
PROF. DR. GÜLAÇTI TOPÇU
PROF. DR. OĞUZ OKAY
- Preparation and characterization of alumina powders and suspensions
Alümina tozları ve süspansiyonlarının hazırlanması ve karakterizasyonu
AYLİN MÜYESSER ŞAKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüPROF.DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU
Y.DOÇ.DR. HÜRRİYET POLAT
- Süperkapasitif enerji depolama sistemlerinin elektrokimyasal ve empedans analizleri
Electrochemical and impedance analyses of supercapacitive energy sorage systems
SEVDE AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiBursa Teknik ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ECE ÜNÜR YILMAZ
- An investigation of morphology of polymeric micellar structures in the presence of protein for drug delivery purposes
İlaç taşıyıcı amaçlı protein varlığında polimerik misel yapıların morfolojisi üzerine bir araştırma
GÜLİSTAN KUTLUAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜRRİYET POLAT
- Mekanik dayanımları iyileştirilmiş polimerik hidrojel sistemleri
Mechanically enhanced polymeric hydrojel systems
MAHİNUR ALEMDAR
Doktora
Türkçe
2023
BiyoteknolojiBezm-i Alem Vakıf ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ CEYLAN TUNCABOYLU