The effect of polymer chain architecture on the interdiffusion in thin films
Polimer zincir mimarisinin ince filmlerde özyayınıma etkisi
- Tez No: 934882
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BÜLENT AKGÜN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 300
Özet
Bu tez temel olarak polimer zincir mimarisinin, çift katmanlı kalın ve ince polimer filmlerin özyayınımı ve süperkritik karbondioksite (scCO2) maruz kalan tek katmanlı ince polimer filmlerin şişmesi üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu bakımdan tez üç bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, hidrojenle pasifleştirilmiş silikon alttaşlar (Si/SiH) üzerinde desteklenen çift katmanlı kalın filmlerdeki polistiren (PS) zincirlerinin özyayınımı zincir mimarisine ve sıcaklığa bağlı olarak incelenmiştir. Katman kalınlıkları 80 nm olan iki katmanlı kalın PS filmleri üretmek için PS'lerin döteryumlu ve hidrojenlenmiş formları (dPS ve hPS) kullanılmıştır. İkinci bölümde, silikon alttaşlar üzerinde desteklenen çift katmanlı ince filmlerdeki polimer zincirlerinin özyayınımı zincir mimarisine, film kalınlığına, sıcaklığa, alttaş yüzeyindeki izole edilmiş adsorbe polimer katmanının yapısına ve polimer-alttaş etkileşim gücüne bağlı olarak çalışılmıştır. Katman kalınlıkları 10 ila 40 nm arasında değişen çift katmanlı ince polimer filmler PS'lerin ve PMMA'nın (poli(metil metakrilat)) döteryumlu ve hidrojenlenmiş formları kullanılarak hazırlanmıştır. PS'lerin iki katmanlı ince filmleri Si/SiH alttaşlarıyla desteklenirken PMMA'nın çift katmanlı ince filmleri hem Si/SiH alttaşlarıyla hem de oksit kaplı silikon alttaşlarıyla (Si/SiOx) desteklenmiştir. Son bölümde, scCO2'ye maruz kalan Si/SiH-destekli tek katmanlı ince polimer filmlerin şişme davranışları ve scCO2'ye maruz kaldıktan sonra karşılık gelen yapısal gevşeme davranışları, zincir mimarisine ve film kalınlığına bağlı olarak incelenmiştir. 80 nm'den daha küçük çeşitli katman kalınlıklarına sahip tek katmanlı ince polimer filmler dPS'ler kullanılarak hazırlanmıştır. Özetle, polimer zincir mimarisi ile alttaş-destekli polimer filmlerin fiziksel özellikleri arasındaki ilişkiyi araştırmak için, özellikle özyayınıma ve scCO2 kaynaklı şişmeye odaklanılarak kapsamlı bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Polimer zincir mimarisinin alttaş-destekli polimer filmlerin özellikleri üzerindeki etkisini belirlemek için çeşitli parametreler analiz edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis mainly aims to investigate the effect of polymer chain architecture on the interdiffusion of thick and thin bilayer polymer films and the swelling of single-layer thin polymer films exposed to supercritical carbon dioxide (scCO2). In this respect, the thesis has three parts. The first part reports the interdiffusion of polystyrene (PS) chains in thick bilayer films supported on hydrogen-passivated silicon (Si/SiH) substrates as a function of chain architecture and temperature. To produce thick bilayer PS films with each layer thickness of 80 nm, deuterated and hydrogenated forms of PSs (dPS and hPS) were used. In the second part, the interdiffusion of polymer chains in thin bilayer films supported on silicon substrates as a function of chain architecture, film thickness, temperature, the structure of the isolated adsorbed polymer layer on the substrate surface, and the polymer-substrate interaction strength is studied. Thin polymer bilayer films with layer thicknesses ranging from 10 to 40 nm were created using PSs and PMMA (poly(methyl methacrylate)) in deuterated and hydrogenated forms. Thin bilayer films of PSs were supported on Si/SiH substrates, while thin bilayer films of PMMA were supported on both Si/SiH and oxide-covered silicon (Si/SiOx) substrates. The final part reports the swelling behaviors of Si/SiH-supported single-layer thin polymer films exposed to scCO2 and the subsequent deswelling (structural relaxation) behaviors after the scCO2 exposure as a function of chain architecture and film thickness. The single-layer thin polymer films with various layer thicknesses less than 80 nm were prepared using dPSs. To summarize, a comprehensive study was conducted to explore the relationship between polymer chain architecture and the physical properties of supported polymer films, with a specific focus on interdiffusion and scCO2-induced swelling. Several parameters were analyzed to determine the effect of the polymer chain architecture on the properties of substrate-supported polymer films.
Benzer Tezler
- Effect of polymer architecture on structure and dynamics of polymer nanocomposites
Polimer mimarisi'nin polimer nanokompozitlerin yapısı ve dinamiği üzerindeki etkisi
SAEID DARVISHI
Doktora
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKAN ŞENSES
- İpek fibroin/polidimetilakrilamid esaslı yarı içiçe geçmiş (semi-IPN) hidrojellerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of semi-interpenetrating polymer network hydrogel based on silk fibroin/poly(dimethylacrylamide)
TUĞBA ÇELİKER
- Tiyofenol türevlerinin metilmetakrilat atom transfer radikal polimerizasyonu
The Effect of the thiophenol derivatives on atom transfer radical polymerization system of methylmethacrylate
ALPER ÜSTÜN
- Demir içeren şekil-hafıza özelliğine sahip poliüretan jellerin hazırlanması
Preparation of shape memory polyurethane gels containing iron
BERNA ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
- Synthesis and applications of amphiphilic graft copolymers
Amfifilik aşı kopolimerlerin sentezi ve uygulamaları
GÖZDE AKTAŞ EKEN
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR