Μελέτη της δομής αυτο-οργανούμενων συστημάτων με σκέδαση νετρονίων και ακτίνων Χ σε μικρές γωνίες

• Κύριος συγγραφέας: Βασιλειάδη, Παναγιώτα
• Άλλοι συγγραφείς: Τοπρακτσίογλου, Χρήστος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Αυτοοργανούμενες δομές; Αποκρίσιμα συστήματα; Σκέδαση νετρονίων; Ακτίνες Χ; PNIPAM; SANS; SAXS; CB[8]; Cucurbit[n]uril; 541.226

Στη παρούσα εργασία μελετήθηκαν δυο είδη αποκρίσιμων αυτοοργανούμενων υπερμοριακών δομών με την χρήση της τεχνικής σκέδασης νετρονίων και ακτίνων-Χ σε μικρές γωνίες. Το πρώτο είδος αποτελείται από αλυσιδωτές υπερμοριακές δομές που έχουν για συνδετικούς κρίκους το μόριο curcubituril((=C4H2N4O2=)8)το οποίο έχει σχήμα ανοιχτού βαρελιού. Σαν αλυσίδες που συνδέουν τα μόρια των curcubituril χρησιμοποιήθηκαν η ένωση JD305 που η στερεοχημική της δομή αλλάζει με την έκθεση του μορίου της στο υπεριώδες φώς και η ένωση JD259, της οποίας το μόριο υφίσταται αλλαγές ανάλογα με την συγκέντρωση άλατος που βρίσκεται. Το δεύτερο είδος δομής που μελετήθηκε είναι ένα θερμοαποκρίσιμο σύστημα το οποίο αποτελείται από νανοσωματίδια χρυσού στα οποία ήταν προσροφημένες αλυσίδες PNIPAM(Ν-Πολυισοπροπυλακρυλαμίδιο) πολυμερές το οποίο ως γνωστό καταρρέει για θερμοκρασίες άνω των 32 οC. Η μελέτη του συγκεκριμένου συστήματος πραγματοποιήθηκε για θερμοκρασίες 25 και 45 βαθμών κελσίου. Οι μετρήσεις για την μελέτη των παραπάνω συστημάτων πραγματοποιήθηκαν σε μεγάλες εγκαταστάσεις νετρονίων και ακτίνων-Χ. Συγκεκριμένα στο όργανο Pace,στο εργαστήριο LLB του ερευνητικού κέντρου Saclay και στο όργανο Swing του ερευνητικού κέντρου Soleil, και τα δύο βρίσκονται στην Γαλλία. Για την επεξεργασία των πειραματικών αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα Sasfit το οποίο το προμηθευτήκαμε από το Ινστιτούτο Paul Scherrer της Ελβετίας. Στην αρχή η εργασία περιέχει θεωρητικά στοιχεία για τις πολυμερικές αλυσίδες, για την χημεία των μορίων curcubituril και για την σκέδαση σε μικρές γωνίες ακτίνων-Χ και νετρονίων από διάφορα είδη νανοδομών. Στην συνέχεια αναλύονται οι συνθήκες κάτω από τις οποίες διεξήχθησαν τα πειράματα αλλά και τα θεωρητικά μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από αυτά. Επίσης περιέχεται μια σύντομη γνωριμία με το πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε για τις προσεγγίσεις των πειραματικών αποτελεσμάτων. Στο τέλος παρουσιάζονται τα σημαντικότερα αποκρίσιμα δείγματα που επεξεργαστήκαμε(χημική δομή, μηχανισμός αυτοοργάνωσης κλπ), τα διαγράμματα σκέδασής τους(που αποκτήσαμε μέσω των πειραμάτων) καθώς και τα αποτελέσματα της προσέγγισης που έγινε ώστε να καταλήξουμε σε χαρακτηρισμό αυτών. Στο παράρτημα παρουσιάζονται οι οργανολογίες Σκέδασης Νετρονίων και Ακτίνων Χ σε μικρές γωνίες γενικά, ενώ προχωρώντας θα δώσουμε πληροφορίες ειδικότερα για τα όργανα στα οποία εργαστήκαμε για την εκπόνηση αυτής της ερευνητικής εργασίας(LLB, SOLEIL).