Χιμαιρικά υλικά αποτελούμενα από νανοδομές άνθρακα και πολυμερή
Authors: Σκαλτσάς Θεοδόσιος 
Published: September 2021

Κατά την παρούσα εργασία, αρχικά πραγματοποιήθηκε η σύμπλεξη αποφλοιωμένου γραφενίου και του συμπολυμερούς πολυ(ισοπρένιο-b-ακρυλικό οξύ) (PI-b-PAA). Ακολούθως, οι καρβοξυλομάδες του συμπολυμερούς PI-b-PAA αξιοποιήθηκαν για τη σταθεροποίηση νανοσωματιδίων θειούχου καδμίου (CdS). Επιπλέον, μελετήθηκε η φωτοκαταλυτική δράση του χιμαιρικού υλικού.Στο επόμενο στάδιο της διατριβής, επιτεύχθηκε η ταυτόχρονη αποφλοίωση του γραφίτη και η ομοιοπολική τροποποίησή του μέσω πολυμερισμού με τρία διαφορετικά πολυμερή. Συγκεκριμένα, η διαδικασία ανάπτυξης και εμβολιασμού των πολυμερικών αλυσίδων στα γραφιτικά πλέγματα είχε σαν αποτέλεσμα την αποφλοίωση του γραφίτη σε τροποποιημένο γραφένιο. Στη συνέχεια, το ενδιαφέρον στράφηκε σε άλλες νανοδομές άνθρακα, όπως τα νανοδιαμάντια (NDs). Οι νανοδομές των NDs με το πολυμερές qP2VP όντας σταθερές σε νερό ενσωματώθηκαν ηλεκτροστατικά με αλβουμίνη δημιουργώντας ένα σταθερό σε υδατικά μέσα, χιμαιρικό υλικό, ιδανικό για εφαρμογές βιολογικού ενδιαφέροντος μελλοντικά. Τέλος πραγματοποιήθηκε η υδροθερμική σύνθεση κβαντικών τελειών άνθρακα (CQDs. Μετά τον εκτενή χαρακτηρισμό τους που απέδειξε την επιτυχή σύνθεσή τους και τη μελέτη των ιδιοτήτων τους οι CQDs συμπλέχθηκαν με νανοσωλήνες άνθρακα. Στο υβριδικό υλικό που δημιουργήθηκε παρατηρήθηκαν φαινόμενα μεταφοράς ενέργειας ή/και φορτίου. Επιπλέον οι CQDs αλληλεπίδρασαν ηλεκτροστατικά με το συμπολυμερές πολυ[(σουλφαμικό - καρβοξυλικό)νάτριο - ισοπρένιο] -b- πολυ (αιθυλενοξείδιο) και στην συνέχεια στο υβριδικό υλικό που δημιουργήθηκε ενσωματώθηκε πρωτεΐνη. Το τελικό χιμαιρικό υλικό βρέθηκε Κατά την παρούσα εργασία, αρχικά πραγματοποιήθηκε η σύμπλεξη αποφλοιωμένου γραφενίου και του συμπολυμερούς πολυ(ισοπρένιο-b-ακρυλικό οξύ) (PI-b-PAA). Ακολούθως, οι καρβοξυλομάδες του συμπολυμερούς PI-b-PAA αξιοποιήθηκαν για τη σταθεροποίηση νανοσωματιδίων θειούχου καδμίου (CdS). Επιπλέον, μελετήθηκε η φωτοκαταλυτική δράση του χιμαιρικού υλικού.Στο επόμενο στάδιο της διατριβής, επιτεύχθηκε η ταυτόχρονη αποφλοίωση του γραφίτη και η ομοιοπολική τροποποίησή του μέσω πολυμερισμού με τρία διαφορετικά πολυμερή. Συγκεκριμένα, η διαδικασία ανάπτυξης και εμβολιασμού των πολυμερικών αλυσίδων στα γραφιτικά πλέγματα είχε σαν αποτέλεσμα την αποφλοίωση του γραφίτη σε τροποποιημένο γραφένιο. Στη συνέχεια, το ενδιαφέρον στράφηκε σε άλλες νανοδομές άνθρακα, όπως τα νανοδιαμάντια (NDs). Οι νανοδομές των NDs με το πολυμερές qP2VP όντας σταθερές σε νερό ενσωματώθηκαν ηλεκτροστατικά με αλβουμίνη δημιουργώντας ένα σταθερό σε υδατικά μέσα, χιμαιρικό υλικό, ιδανικό για εφαρμογές βιολογικού ενδιαφέροντος μελλοντικά. Τέλος πραγματοποιήθηκε η υδροθερμική σύνθεση κβαντικών τελειών άνθρακα (CQDs. Μετά τον εκτενή χαρακτηρισμό τους που απέδειξε την επιτυχή σύνθεσή τους και τη μελέτη των ιδιοτήτων τους οι CQDs συμπλέχθηκαν με νανοσωλήνες άνθρακα. Στο υβριδικό υλικό που δημιουργήθηκε παρατηρήθηκαν φαινόμενα μεταφοράς ενέργειας ή/και φορτίου. Επιπλέον οι CQDs αλληλεπίδρασαν ηλεκτροστατικά με το συμπολυμερές πολυ[(σουλφαμικό - καρβοξυλικό)νάτριο - ισοπρένιο] -b- πολυ (αιθυλενοξείδιο) και στην συνέχεια στο υβριδικό υλικό που δημιουργήθηκε ενσωματώθηκε πρωτεΐνη. Το τελικό χιμαιρικό υλικό βρέθηκε.