HIDROFIL HÉJ KIALAKÍTÁSA

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "HIDROFIL HÉJ KIALAKÍTÁSA"

Borbála Katona
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 HIDROFIL HÉJ KIALAKÍTÁSA POLI(N-IZOPROPIL-AKRILAMID) MIKROGÉL RÉSZECSKÉKEN Róth Csaba Témavezető: Dr. Varga Imre Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest Természettudományi Kar Kémiai Intézet december 12.

2 Irodalmi áttekintés Polimer gélek A polimer gélek oldószerben duzzadt polimer térhálók Intelligens hidrogélek Inger : környezeti paraméterek változása

3 Irodalmi áttekintés Poli(N-izopropil-akrilamid) alapú hidrogélek A p(nipam) polimer alsó kritikus szételegyedési hőmérséklettel (Lower Critical Solution Temperature, LCST) rendelkezik 1 LCST értéke 32 C körül van 1 Gibson, M.I. and R.K. O'Reilly: To aggregate, or not to aggregate? considerations in the design and application of polymeric thermally-responsive nanoparticles. Chemical Society Reviews, , 17,

4 Irodalmi áttekintés Poli(N-izopropil-akrilamid) alapú hidrogélek A p(nipam) polimerből előállított kovalens kötéssel összetartott gélek esetében 32 C-on térfogati fázisátalakulás játszódik le (Volume Phase Transition Temperature, VPTT)

5 Irodalmi áttekintés Poli(N-izopropil-akrilamid) mikrogélek szintézise Felhasznált anyagok: N-izopropil-akrilamid (NIPAm) N,N -metilén-biszakrilamid (BIS) Ammónium-perszulfát (APS) Nátrium-dodecilszulfát (NaDS vagy SDS)

6 Irodalmi áttekintés Klasszikus szintézis: precipitációs polimerizáció 2 Mikrogél keletkezésének folyamata A p(nipam) mikrogél mag-héj szerkezete 3 2 Pelton R. H., Chibante P.; Colloid and Surfaces, 1986, 20, Varga I., Gilányi T., Mészáros R., Filipcsei G., Zrínyi M.; J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 38,

7 Irodalmi áttekintés Mag-héj szerkezetű p(nipam) alapú mikrogél részecskék szintézise Kétlépéses szintézis 4 : 1. lépés + 2. lépés 4 Jones C. D., Lyon L. A.; Macromolecules, 2000, 33,

8 Irodalmi áttekintés Mag-héj szerkezetű p(nipam) alapú mikrogél részecskék szintézise Egylépéses szintézis 5 : 1 + ~0.1 c(t) / c t / perc 5 Kardos A.; Mag-héj szerkezetű intelligens gélek előállítása: p(nipam)-héj-p(aac) egylépéses szintézise, 2012

9 Célkitűzés Az eredő kölcsönhatási potenciál: V = V Born + V A + V el + V szt + Cél: p(nipam)-héj-p(va) sztérikusan stabilizált, mag-héj szerkezetű mikrogél előállítása

10 Célkitűzés Vinil-alkohol Vinil-acetát hidrolízis

11 Klasszikus p(nipam) szintézis T = 80 C 1.0 BIS NIPAm c (t ) / c t / perc

12 Klasszikus p(nipam) szintézis T = 80 C 15. perc 50, 55 illetve 60 C C 55 C 60 C c(t) / c t / perc

13 Reaktor tervezése

14 p(nipam)-héj-p(vac) mikrogél részecskék előállítása BIS NIPAm VAc c(t) / c t / perc

15 Az előállított p(nipam)-héj-p(vac) mikrogél részecskék vizsgálata Dinamikus fényszóródás mérő berendezéssel: 300 p(nipam) mag p(nipam)-héj-p(vac) d / nm T / C

16 p(va) héj előállítása p(vac) lúgos hidrolízisével 4 : 30 C ph=12 17,5 óra 4 Hoare T., Pelton R.; Langmuir, 2004, 20,

17 p(nipam)-héj-p(vac) lúgos hidrolízisének vizsgálata Konduktometriás titrálással 25.0 C 25 mm sósav nitrogén gázt bevezetve (CO 2 távoltartása miatt)

18 (A.U.) p(nipam)-héj-p(vac) lúgos hidrolízisének A mért titrálási görbék vizsgálata perc 1 óra 2 óra 4 óra 8 óra 17 óra 30 perc V 25 mm HCl-oldat / cm 3

19 [CH 3 COOH] / mm p(nipam)-héj-p(vac) lúgos hidrolízisének vizsgálata Az ecetsav koncentrációjának időbeli változása a hidrolízis során: t / h

20 Az előállított p(nipam)-héj-p(va) mikrogél részecskék vizsgálata p(nipam)-héj-p(vac) és a p(nipam)-héj-p(va) részecskék mérete az idő függvényében (T =40 C és ph=2) p(nipam)-héj-p(vac) p(nipam)-héj-p(va) 300 d / nm t / perc

21 Az előállított p(nipam)-héj-p(va) mikrogél részecskék vizsgálata T=25 C és ph=7 T=40 C és ph=7 T=40 C és ph=2 p(vac) 40 C ph=2 p(va)

22 d / nm Az előállított p(nipam)-héj-p(va) mikrogél részecskék vizsgálata p(nipam)-héj-p(va) mikrogél részecskék méretének hőmérsékletfüggése különböző ph értékeken p(nipam) mag p(nipam)-héj-p(va) ph=7 p(nipam)-héj-p(va) ph= T / C

23 Összefoglalás, további célok Sikeresen előállítottam p(nipam)-héj-p(vac) mikrogél részecskéket egylépéses szintézissel A p(vac) héj lúgos hidrolízisével sikeresen előállítottam a sztérikusan stabilizált p(nipam)-héj-p(va) mikrogél részecskéket A p(va) hidroxilcsoportjainak funkcionalizálása széleskörű felhasználást tesz lehetővé

24 Köszönetnyilvánítás Dr. Varga Imre, egyetemi docens, témavezető Kardos Attila, PhD hallgató Sebestény Kriszta, technikus

25 Köszönöm a figyelmet!

26 Felhasználás Glutárdialdehiddel keresztköthető + 2 H 2 O

27 Oxigénmentesítő berendezés felépítése

28 Az RP-HPLC vizsgálat során nyert kromatogramok

29 A fényszóródás mérő berendezés elvi vázlata Stokes-Einstein tétel: D = kt 3πηd h

Hasonló dokumentumok

Pórusos polimer gélek szintézise és vizsgálata és mi a közük a sörgyártáshoz

Pórusos polimer gélek szintézise és vizsgálata és mi a közük a sörgyártáshoz Póta Kristóf Eger, Dobó István Gimnázium Témavezető: Fodor Csaba és Szabó Sándor "AKI KÍVÁNCSI KÉMIKUS" NYÁRI KUTATÓTÁBOR MTA