Skip to main content
SUPERVISOR
Mehran Ghiaci,Shadpour Mallakpour
مهران غیاثی (استاد مشاور) شادپور ملک پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hojjat Seyed Jamali
حجت سیدجمالی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384

TITLE

Synthesis of New Polymer/Titania Nanocomposites and Optically Active Polymers Containing L-Methionine and L-Leucine Amino Acids, using Microwave Irradiation and Linic Liquids
In this thesis the synthesis and characterization of novel amino acid-containing polyesters, polyamides, polyureas and polyimide/TiO 2 nanocomposites are investigated. At first a new diacid monomer containing L-methionine moiety was synthesized, characterized and then polymerized with different aromatic diole and diamines to obtain corresponding polyesters and polyamides, respectively. Resulted polymers were characterized by FT-IR, 1 H-NMR, specific rotation measurements, elemental analysis, differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis techniques. The results confirmed that obtained optically active polymers possess high organosolubility in dipolar aprotic solvents. In addition the use of microwave irradiation and ionic liquid as green reaction media was examined. The next part of investigations concerned the synthesis and characterization of novel L-leucine contaning nanocomposites. A new diamine monomer was synthesized and polymerized with pyromellitic dianhydride at room temperature to produced corresponding poly(amic acid). In continuation Ti(OEt) 4 and acetyl acetone were added and whole mixture underwent casting and then thermal imidization. The generated water as imidization byproduct hydrolyzed Ti +4 to titania nanoparticles via an insitu sol-gel process. Different percentage of polyimide/titania nanocomposites were synthesized by assuming the complete conversion of Ti +4 to titania. Obtained nanocomposites were characterized by means of thermogravimetric analysis, Transmission electron microscopy, Atomic force microscopy, FT-IR, UV-Vis and X-ray diffraction techniques. The results confirmed the insitu generation of almost spherical amorphous titania nanoparticles in the polyimide matrix. Increase the thermal stability and UV absorption of polymer matrix are some characteristics of synthesized new L-amino acid containing nanocomposite films. At last with the polymerization of the synthesized diamine and different diisocyanates new series of polyureas were obtained in organic solvent as well as ionic liquid media. Resulted polyureas showed excellent organosolubility in aforementioned solvents beside their good thermal stability which were confirmed via thermal gravimetric analysis.
در این رساله، تحقیقات به سه بخش عمده قابل تقسیم می باشد. بخش نخست عبارت است از تهیه پلیمرهای فعال نوری جدید با فرایندپذیری بهبود یافته. بخش دوم این تحقیقات مربوط به بهینه سازی روشهای تهیه این پلیمرهای پیشرفته و نزدیک کردن شرایط تولید آنها به شیمی سبز می باشد. بطور اسمی در این قسمت استفاده از مایع یونی و تابش ریزموج به ترتیب به عنوان محیط انجام واکنشها و عامل پیشبرنده واکنشهای پلیمرشدن، مورد بررسی قرار گرفته است. بخش نهایی مطالعات به تهیه و شناسایی نانوکامپوزیتهای فعال نوری جدید با روش سل-ژل می پردازد. تهیه سه نوع از پلیمرها -بطور اسمی پلی استرها، پلی آمیدها و پلی اوره ها-بررسی شده است. بدین منظور یک مونومر دی اسید فعال نوری تهیه شناسایی شد و مورد واکنش پلیمر شدن مرحله ای مستقیم با دی اولها و دی آمینهای آروماتیک مختلف قرار گرفت تا به ترتیب پلی استرها و پلی آمیدهای مربوطه، ایجاد شوند. درمورد تهیه پلی اوره ها از واکنش دی آمین کایرال با دی ایزوسیاناتها استفاده گردید. برخی از خواصی که این پلیمرها نشان دادند عبارتست از: الف) فعالیت نوری؛ استفاده از بخشهای دارای اسیدآمینه کایرال در ساختار مونومرها باعث القاء فعالیت نوری به کل بدنه پلیمری شده است. این ویژگی، پلیمرهای مورد بررسی را برای کاربردهایی مانند پرکننده های ستون کروماتوگرافی بعنوان فاز ساکن برای جداسازی مخلوطهای راسمیک، مناسب می سازد. ب) بهبود فرایندپذیری؛ وجود گروههای آویزان حجیم باعث افزایش حل پذیری این پلیمرها در حلالهای آلی با قطبیت بالا شده و از این طریق به افزایش فرایندپذیری آنها منتهی شده است.ج) پایداری حرارتی؛ درحالیکه گروهای آویزان حجیم معمولاً همراه با افزایش انحلال پلیمرها باعث افت مقاومت حرارتی آنها می شوند، در اینجا بدلیل پیش بینی کردن بخشهای ایمیدی در ساختار گروههای آویزان از این اثرات ناخواسته گروههای آویزان جلوگیری شده است. در قسمت دیگر تحقیقات از تابش ریز موج بعنوان نیروی محرکه واکنشهای پلیمرشدن و مایع یونی بعنوان محیط انجام واکنشها استفاده شده است. در بخش سوم این مطالعات برای اولین بار نانوکامپوزیتهای فعال نوری پلی ایمید/دی اکسیدتیتانیوم به روش سل-ژل تهیه شده اند. در این بخش یک دی آمین فعال نوری جدید تهیه و شناسایی شده و با پایروملتیک دی انیدرید در دمای اتاق وارد واکنش شد. انجام واکنش در این دما تنها تا مرحله تشکیل پلی(آمیک اسید) مقدور است. پلی(آمیک اسید) فعال نوری ایجادی با معرف تترااتیل اورتوتیتانات در حلال استیل استون مخلوط شده و با تبخیر حلال به صورت یک فیلم نازک درآمد. بخشهای آمیک اسیدی توسط فرایند حرارتی به حلقه های ایمیدی تبدیل شده و یک مولکول آب خارج خواهد شد که این آب با هیدرولیز معرف تیتانات در دمای 300 درجه سانتیگراد تولید نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم می کند. فیلمهای نانوکامپوزیت حاصل توسط تکنیکهای میکروسکوپ الکترونی، آزمونهای حرارتی ، بررسی پراش پرتو ایکس و همچنین طیف سنجی های FT-IR و UV-Vis شناسایی شدند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی