Υβριδικά υλικά γραφενίου με λειτουργικά πολυμερή

• Κύριος συγγραφέας: Μυστηρίδου, Εμμανουέλα
• Άλλοι συγγραφείς: Τσιτσιλιάνης, Κωνσταντίνος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Γραφένιο; Υβρίδια; Graphene; Hybrids; 620.115

Ο σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι να μελετήσει τη διαδικασία προσρόφησης λειτουργικών πολυμερών σε νανο-φύλλα γραφενίου (G) και οξειδίου του γραφενίου (GO) για χρήση τους σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας, όπως είναι η παρασκευή συνθέτων υλικών, η μεταφορά και ελεγχόμενη αποδέσμευση φαρμάκων κ.ά. Το GO είναι γνωστό ότι έχει ισχυρή υδροφιλικότητα και για αυτό είναι δύσκολο να διασπαρθεί σε οργανικούς διαλύτες, ειδικά χαμηλής πολικότητας, με αποτέλεσμα να είναι αδύνατη η ομοιόμορφη διασπορά του σε πολυμερικές μήτρες. Για αυτόν τον λόγο, δοκιμάζεται η μεταφορά φάσης του GO σε χλωροφόρμιο με τη βοήθεια ενός αμφίφιλου συμπολυμερούς πολυστυρολίου - πολύ(2-βινυλο πυριδίνη (PS6-P2VP6+). Αρχικά, εξετάζεται η συμπεριφορά του PS6-P2VP6+ όταν προσροφάται σε νανο-φύλλα οξειδίου του γραφενίου (GO) μέσω ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων αντιθέτων φορτίων, των αρνητικά φορτισμένων ομάδων καρβοξυλίου (-COO-) του GO και των θετικά φορτισμένων ομάδων της P2VP+. Το GO συντέθηκε με τη μέθοδο Hummer-Offeman και χαρακτηρίστηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης (ΤΕΜ). Με μετρήσεις Ζ-δυναμικού σε διαλύματα με διαφορετικές αναλογίες GO:PS6-P2VP6+ υπολογίζεται η βέλτιστη αναλογία GO/PS6-P2VP6+, το σημείο δηλαδή όπου επιτυγχάνεται πλήρης εξουδετέρωση των αντιθέτων φορτίων που βρίσκονται προσδεμένα στο GO (COO-,Na+) και των επαναλαμβανόμενων μονάδων της τεταρτοταγοποιημένης πυριδίνης ([2VP-CH3]+, Br-) του πολυμερούς, και άρα το πολυμερές προσροφάται πλήρως στα φύλλα του GO. Για τη χρήση του G και του GO ως νανο-μεταφορείς φαρμάκων, είναι χρήσιμη η προσρόφηση βιοσυμβατών πολυμερών στις επιφάνειές τους. Το πολυαιθυλενοξείδιο (PEO) έχει την ιδιότητα να μην προσβάλλεται από το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού και για αυτό χρησιμοποιείται ευρέως σε ιατροφαρμακευτικές χρήσης. Γίνεται λοιπόν μία προσπάθεια προσρόφησης δραστικοποιημένου PEO με πυρένια στα άκρα κάθε αλυσίδας (py-PEO-py) σε νανο-φύλλα GO. Η προσρόφηση αυτή οφείλεται σε π-π αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πυρενίων και της επιφάνειας του GO. Δεδομένου ότι το γραφένιο εμφανίζει πλεονεκτήματα σε σχέση με το GO, καθώς η λειτουργική δομή του παραμένει αναλλοίωτη, μελετάτε η ικανότητα αποφλοίωσης του γραφίτη (GF) σε γραφένιο (G) μέσω λειτουργικών πολυμερών που φέρουν PEO, και πιο συγκεκριμένα των py-PEO-py και P2VP-b-PEO. Επειδή απώτερος σκοπός αυτών των πειραμάτων είναι η προσρόφηση φαρμάκων για ελεγχόμενη αποδέσμευσή τους στον ανθρώπινο οργανισμό, μελετάτε και η σταθερότητα των υβριδίων py-PEO-py/γραφενίου και P2VP-b-PEO/γραφένιο σε αλατούχο ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών αλάτων (phosphate buffered saline, PBS) με pH=7,4.