Skip to main content
SUPERVISOR
Kazem Karami,Shadpour Mallakpour
کاظم کرمی (استاد مشاور) شادپور ملک پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Iderli
محمد ایدرلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Synthesis and Characterization of Novel Optically Active Nanostructured Poly(amide-imide)s Containing Natural Amino Acids using Tetrabutylammonium Bromide as an Ionic Liquid and Preparation of Poly(amide-imide)/ZnO Nanocomposites
In this investigation, the synthesis and characterization of novel chiral and nanostructured poly(amide-imide)s (PAIs) have been reported. Chiral diacids monomers were prepared from the reaction of pyromellitic dianhydride and different natural amino acids such as L-valine, L-phenylealanine, L-alanine, and L-isoleucine. Then direct polycondensation reaction of these optically active diacids with 4,4?-methylenebis(3-chloro-2,6- diethylaniline) was performed using molten tetrabutylammonium bromide as a green ionic medium in the presence of triphenyl phosphite as an activating reagent. PAIs were obtained in good yields and moderate inherent viscosity in the range of 0.43-0.49 dL/g. The obtained polymers were characterized by means of speci?c rotation experiments, 1H-NMR, FT-IR, X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), thermogravimetric analysis (TGA), and elemental analyses techniques. The results from FE-ESM and XRD showed that the obtained PAIs have nanostructure (with particle size in a range of 47-130 nm before sonication and 49-74 nm after sonication process) and amorphous morphology. TGA of the PAIs showed that the obtained polymers have good thermal stability. In the second project, a novel chiral PAI based bionanocomposites (BNC)s have been successfully prepared via ultrasonic irradiation method using zinc oxide (ZnO) nanoparticles functionalized by ?- aminopropyltriethoxysilane as a coupling agent to decrease aggregation of nanoparticles in polymer matrix. The resulting BNCs were characterized by several techniques including FT-IR, XRD, and TGA. Also their morphology was investigated by FE-SEM and transmission electron microscopy (TEM) analysis. TEM and FE-SEM images revealed that ZnO nanoparticles were good dispersed in nanosize in PAI matrix with particles size between 15-25 nm. TGA data showed an improvement of thermal stability of new BNCs in comparing with the pure PAI. In the end project, biological and biodegradability properties of synthetic polymers and monomers were investigated. In vitro fungal colonization and weight loss of the synthetic polymers showed that PAIs are probably biologically active and biodegradable under natural environment.
در طی این تحقیق، یک سری نانوساختارهای پلی(آمید-ایمید) های فعال نوری جدید به روش پلیمرشدن تراکمی مستقیم تحت شرایط سازگار با شیمی سبز با استفاده از مایع یونی تترابوتیل آمونیوم بروماید به عنوان یک حلال سبز و ارزان قیمت در حضور تری فنیل فسفیت به عنوان عامل فعال کننده سنتز شدند.مونومرهای فعال نوری ازواکنش پیروملیتیک دی انیدرید با آمینو اسیدهای مختلف مانند (-L فنیل آلانین، -L ایزولوسین، -L آلانین، -L والین) سنتز شدند. سپس از واکنش تراکمی این دی اسیدها با دی‌ آمین 4،'4-متیلن بیس(3-کلرو-2،6- دی اتیل آنیلین) پلیمرها سنتز شدند. ساختار شیمیایی و خلوص پلی(آمید-ایمید) ها با روش های مختلف طیف سنجی مانند FT-IR، H-NMR1، آنالیز عنصری، چرخش ویژه، آنالیز حرارتی مورد تأیید قرار گرفت و مورفولوژی آنها توسط XRD و FE-SEM بررسی شد. گرانروی ذاتی این پلیمرها در محدوده dL/g49/0-43/0 می‌باشد و پایداری حرارتی و راندمان خوبی را نشان می دهند. تمام پلیمرها دارای حلالیت خوبی در حلالهای قطبی آلی می باشند. در قسمت بعدی پروژه، سری جدیدی نانوکامپوزیت های پلیمر/اکسید روی فعال نوری و زیست تخریب پذیر بر پایه آمینواسید سنتز گردید. بدین منظور ابتدا پلی(آمید-ایمید) از طریق پلیمرشدن تراکمی N،N'-(پیروملیتوئیل)-بیس-L- فنیل آلانین، با دی‌ آمین 4،'4- متیلن بیس (3-کلرو-2،6- دی اتیل آنیلین) تهیه شد. سپس نانوذرات آبدوست ZnO، برای جلوگیری از تجمع نانوذرات و سازگاری با ماتریس پلیمری با معرف KH550 اصلاح گردیدند. سپس نانوکامپوزیت های PAI/ZnO با استفاده از امواج فراصوت تهیه شدند. نانوکامپوزیت های تهیه شده با استفاده از طیف‌سنجی FT-IR و مورفولوژی آنها توسط FE-SEM، TEMو XRD بررسی شد. نتایج FE-SEM و TEMنشان داد که نانوذرات ZnO به طور یکنواخت در ماتریس پلیمر پراکنده شده اند. خواص حرارتی نانوکامپوزیت ها نیز توسط آنالیز حرارتی بررسی گردید. نتایج نشان داد که خواص حرارتی نانوکامپوزیت‌ها با افزایش مقدار نانو ذرات بهبود پیدا کرده است. همچنین خواص نوری نانوکامپوزیت ها با استفاده از تکنیک UV-vis بررسی شد و نشان داد که محل نوارهای جذبی ماکزیمم نانوکامپوزیت ها نسبت به پلیمردر طول موج های بیشتری ظاهر شده اند و به سمت جذب در ناحیه نانو ذرات ZnO تغییر پیدا کرده اند. همچنین به علت داشتن قطعات آمینو اسید در زنجیر پلیمری و نانوذرات ZnO که با محیط زیست سازگارند، انتظار می رود نانوکامپوزیت های تهیه شده زیست تخریب پذیر باشند. در قسمت آخر این پروژه، خواص زیست تخریب پذیری مونومرها و پلیمرهای سنتزی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون های کاهش وزن وکلونیزاسیون انتخابی نشان داد پلیمرها دارای خواص زیست تخریب پذیری خوبی هستند و می توان عنوان مواد زیست تخریب پذیررا به آنها نسبت داد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی