Geri Dön

Fonksiyonelleşmiş çok duvarlı karbon nanotüp-polimer kompozitlerinin termal ve elektriksel davranışlarının incelenmesi

Investigation of thermal and electrical behaviors of functionalized multi walled carbon nanotubes-polymer composites

PDF İndir

  1. Tez No: 446516
  2. Yazar: SERPİL YILMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET COŞKUN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: MWNT, Grafting from”, ATRP, nanokompozit, dielektrik özellikler, iletkenlik, SEM, termal analiz, MWNT, Grafting from”, ATRP, nanocomposite, dielectric properties, conductivity, SEM, thermal analysis
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Fırat Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 247

Özet

Bu çalışmada çok duvarlı karbon nanotüpe (MWNT)“grafting from”yöntemiyle polimer aşılaması yapıldı. Bunun için çok duvarlı karbon nanotüp HNO3/H2SO4 yükseltgen asitlerle reaksiyona sokuldu ve MWNT üzerinde -COOH grubu oluşturuldu. Sonrasında MWNT-COOH, SOCl2 ile açilklorür türevine dönüştürülüp etilen glikolle muamele edildi. Oluşan MWNT–OH, Sn(Oct)2 katalizörlüğünde ε-kaprolakton halkası ile reaksiyona sokularak halka açılması polimerizasyonu yapıldı ve devamında sodyum karbonat katalizörlüğünde α-brompropiyonil bromür ile uç açillemesi yapılarak atom transfer radikal polimerizasyon başlatıcı merkez oluşturuldu. Elde edilen yapı ATRP´de makrobaşlatıcı olarak kullanılıp CuBr/2,2´-bipridin katalizörlüğünde önce stiren, daha sonra glisidil metakrilat ile polimerleştirilerek MWCNT-PCL-b-PSt-b-PGMA triblok kopolimeri sentezlendi. Triblok kopolimer ile % 1, % 3, % 5 ve % 7 oranında MWNT-COOH içerecek şekilde nanokompozitler hazırlandı. Çalışmanın diğer bölümünde glisidil metakrilat ve strenin farklı oranlardaki kopolimerleri, azobisizobütironitril (AIBN) katalizörlüğünde serbest radikalik yolla hazırlandı. MWNT-COOH, 3-amino propil trimetoksi silan ile reaksiyona sokulup asit uçlu nanotüp amin uçluya dönüştürüldü (MWNT-Si-NH2). Amin uçlu nanotüp poli(glisidil metekrilat -ko-stiren) ile modifiye edildi. Farklı bileşimlerdeki kopolimerler ile oranı % 3, % 5, % 8 ve % 12 olacak şekilde MWNT-Si-NH2 kullanılarak nanokompozitler hazırlandı. Bisfenol A propoksilat diglisidil eter ve piperazinden oluşan kopolimer sentezlendi. Sentezlenen kopolimerle MWNT-COOH ve MWNT-Si-NH2 karışımı ağırlıkça toplamda % 2, % 5, %10, %,15 ve % 20 olacak şekilde nanokompozitler hazırlandı. Araştırmanın diğer kısmında p-toliidin ve benzaldehitden, shiff bazı sentezlendi. Sonrasında akriloil klorür ile trietilamin yanında monomer sentezlendi ve monomer serbest radikalik yolla polimerleştirildi. Ni(CH3COO)2.4H2O kullanılarak metal kompleksine dönüştürüldü. Elde edilen bu polimerik kompleks ile % 2, % 8 ve % 15 oranında (ağırlıkça) MWNT-Si-NH2 içeren nanokompozitler hazırlandı. Sentezlenmiş olan bütün yapılar FT-IR ile çözünen yapılar ayrıca 1H-NMR ve 13C-NMR ile karakterize edildi. Polimerlerin ve nanokompozitlerin termal davranışları DSC ve TGA ile ölçüldü ve sonuçlar birbirleriyle karşılaştırıldı. Ortalama molekül ağırlıkları ve polidispersite değerleri ise GPC ile ölçüldü. Ayrıca elde edilen polimer ve nanokompozitlerin morfolojisini incelemek için SEM görüntüleri kullanıldı. Schiff bazlı polimer-nikel kompleksinin SEM-EDX analizi ile oluşan kompleksteki nikel metalinin oranı belirlendi. Schiff bazlı polimer-nikel kompleksinin ve nanokompozitinin magnetik süsseptibilitesi ve magnetyzaston ölçümleri alındı. Polimerlerin ve nanokompozitlerin elektriksel özellikleri frekansa ve sıcaklığa bağlı olarak araştırıldı. Dielektrik sabiti, dielektrik kayıp faktörü, iletkenlik, susseptans değerleri grafiklendirilerek birbirleriyle karşılaştırıldı.

Özet (Çeviri)

Investigation of Thermal and Electrical Behaviors of Functionalized Multi Walled Carbon Nanotubes-Polymer Composites In this study, polymer grafting to multiwalled carbon nanotube (MWNT) was achieved by grafting from method. For this aim, the multiwalled carbon nanotube was reacted by oxidizing acids such as HNO3/H2SO4, and -COOH group was introduced to MWCNT. Then, the MWNT-COOH converted to an acylchloride derivative with SOCl2 was reacted by ethylene glycol. The ring open polymerization (ROP) was achieved by using ε-caprolacton in presence of Sn(Oct)2 as catalyst and the MWNT-COOH prepared in this study, and later it was created a core for initiator of atom transfer radical polymerization by making end acylation with α-bromopropyonyl bromide in presence of sodium carbonate as catalyst. The MWCNT-PCL-b-PSt-b-PGMA triblock copolymer was produced as result of polymerization of first styrene and later glycidyl methacrylate via product prepared using CuBr/2,2´-bipyridyne as catalyst and a macroinitiator for ATRP. The nanocompozits were prepared from triblock copolymers with content % 1, % 3, % 5 and % 7 MWNT-COOH. In the other part of this study, theirs copolymers in the different ratios of glycidyl methacrylate and styrene were prepared by free radical polymerization method using azobisizobutyronitryle (AIBN) as initiator. The MWNT-COOH was converted form a acid ended nanotup to an amine ended strucuture ((MWCNT-Si-NH2). The amine ended nanotup was modified by poly(glycidyl methacrylate -co-styrene). The nanocompozits were prepared from copolymers with different compositions by using ratios of % 3, % 5, % 8 and % 12 MWNT-Si-NH2. A copolymer containing bisphenol-A propoxilat diglycidyl ether and piperazine was synthesized. Nanocompozits were prepared from synthesized copolymers with a mixture of MWNT-COOH and MWNT-Si-NH2 containing totaly % 2, % 5,% 10, %,15 and % 20 by weight. In the other part of this investigation, a shiff-base was produced from reaction of p-toluidyne and benzaldehyde. Furthermore, monomer was synthesized from its reaction with acryloyl chloride in the presence of triethylamine, and monomer was polymerized by free radical polymerization method. It was converted to its metal complex by using Ni(CH3COO)2.4H2O. Nanocompozits containing the MWNT-Si-NH2 in ratios of % 2, % 8 and % 15 (by weight) using prepared polymeric complex were produced. All the structures synthesized were caharacterized by FT-IR, and also soluble substances were characterized by 1H-NMR and 13C-NMR techniques. Thermal behaviors of polymers and nanocompozits were measured by DSC and TGA, the results revealing were comparized with each others. The values of average molecular weights and polydispersity were measured by GPC. The SEM images were used to investigation morphologies of polymer and nanocomposities. Ratio of nichel metal in the complex produced was estimated by analysis of SEM-EDX of polymer-nichel complex with schiff bases. Magnetization measurements and magnetic suscebtibilities of polymer-nichel complex with schiff bases were recorded. The electrical properties of polymer and nanocompozits were investigated depending on frequency and temperature. The values of dielectric constant, dielectric loss factor, conductivity and suscebtance were plotted, and the results were compared to each others

Benzer Tezler

  1. Tez No

    577023

    PVA/CNT hibrid membran ile pervaporatif desalinasyon uygulaması

    Pervaporative desalination study with PVA/CNT hybrid membrane

    BEYZANUR YILMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLÜFER DURMAZ HİLMİOĞLU

    DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ

  2. Tez No

    642795

    Cucurbituril-based supramolecular constructs for the diverse applications of nanomedicine

    Çeşitli nanotıp uygulamaları için kükürbitüril tabanlı supramoleküler yapılar

    MELİS ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DÖNÜŞ TUNCEL

  3. Tez No

    146385

    Gölbaşı ilçesi'nin (Adıyaman) beşeri ve iktisadi coğrafyası

    The human and economic geography of Gölbaşı district (Adıyaman)

    İLHAN OĞUZ AKDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    CoğrafyaFırat Üniversitesi

    Coğrafya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DURSUN ÇİFTÇİ

  4. Tez No

    240122

    Ergani ilçesi'nin coğrafyası

    The geography of Ergani district

    ESEN DURMUŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    CoğrafyaFırat Üniversitesi

    Coğrafya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ YİĞİT

    YRD. DOÇ. DR. AYŞE ÇAĞLAYAN

  5. Tez No

    761744

    Nitril fonksiyonellenmiş N-heterosiklik karben öncülleri ve karben kompleksleri sentezi: Enzim inhibisyon, antikanser aktivite ve DNA bağlanma özellikleri

    Nitrile functionalized N-heterocyclic carbene precursors and carbene complex synthesis: Enzyme inhibition, anti-cancer activity and dna binding properties

    ERKAN ÖNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyokimyaMersin Üniversitesi

    Eczacılık Biyokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERAP YALIN

    PROF. DR. YETKİN GÖK

Geri Dön