Παρασκευή και μελέτη νανοσύνθετων υλικών πολυ(2,5-φουρανικού αιθυλενεστέρα) με τροποποιημένους νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων και οξείδιο του γραφενίου
Creators: name: Κόντος, Γιάννης Πέτρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Πολυ(2,5-φουρανικός αιθυλενεστέρας)
Νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων
Οξείδιο του γραφενίου
Poly(ethylene 2,5-furan dicarboxylate) (PEF)
Multi walled carbon nanotubes (MWCNTs)
Graphene oxide (GO)

description: Ο πολυ(2,5-φουρανικός αιθυλενεστέρας) (poly(ethylene 2,5-furan dicarboxylate), PEF) θωρείται το ισοδύμαμο του πολυ(τερεφθαλικoύ αιθυλενεστέρα) (poly(ethylene terephthalate), PET), το οποίο προέρχεται από ορυκτά καύσιμα, για την συσκευασία τροφίμων. Σ’ αυτήν την έρευνα, νανοσύνθετα του PEF με 2.5 % κ.β. καθαρούς νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλού τοιχώματος (multi walled carbon nanotubes, MWCNTs) ή τροποποιημένα MWCNTs ή οξείδιο του γραφενίου (graphene oxide, GO) παρασκευάστηκαν in situ με την χρήση της μεθόδου πολυσυμπυκνωσης τήγματος. Τα νανοσύνθετα εμφανίσανε μεγαλύτερους ρυθμούς κρυστάλλωσης σε σύγκριση με το καθαρό υλικό όπως αποδείχτηκε από την διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (differential scanning calorimetry, DSC) και την μικροσκοπία πολωμένου φωτός (polarized light microscopy, PLM). Το τελευταίο αποδεικνύει μια αυξημένη πυκνότητα πυρήνωσης στα νανοσύνθετα, λόγω της επίδρασης των πρόσθετων στην πυρήνωση, με αποτέλεσμα μικρότερους σε μέγεθος σφαιρουλίτες. Όμως, μια ελαφρώς μειωμένη θερμική σταθερότητα φάνηκε για τα νανοσύνθετα από την θερμοσταθμική ανάλυση (thermogravimetric analysis, TGA), ειδικά στην περίπτωση των δειγμάτων που περιείχαν GO. H δομή της στερεής κατάστασης των υλικών μελετήθηκε εκτελώντας μετρήσεις με περίθλαση ακτίνων Χ (X-ray diffraction, XRD) πραγματικού χρόνου. Στο καθαρό PEF, β-κρύσταλλοι παρατηρήθηκαν στο κατεργασμένο με διαλύτη δείγμα, ενώ α-κρυσταλλοι σχηματίστηκαν κατά την ψύξη από το τήγμα ή την ψυχρή κρυστάλλωση. Αντιθέτως στα φάσματα XRD των νανοσύνθετων βρέθηκαν μόνο κορυφές που σχετίζονται με την α-κρυσταλλική φάση
description: Poly(ethylene 2,5-furan dicarboxylate) (PEF) is considered the biobased counterpart of the fossil based poly(ethylene terephthalate) for food packaging. In this research, PEF nanocomposites containing 2.5 wt% neat multi walled carbon nanotubes (MWCNTs), or functionalized MWCNTs or graphene oxide (GO), were in situ prepared by applying the melt polycondensation method. The nanocomposites showed faster crystallization rates compared to the pristine material as proved by both differential scanning calorimetry (DSC) and polarized light microscopy (PLM). The latter evidenced an increased nucleation density in nanocomposites, due to the nucleating efficiency of the fillers, resulting in smaller spherulite size. However, a slightly reduced thermal stability was revealed for the nanocomposites by thermogravimetric analysis (TGA), especially in the case of GO-containing samples. The solid structure of the materials was studied by performing real time X-ray diffraction (XRD) measurements. In neat PEF, β-crystals were observed in the solvent treated sample, while α-crystals were formed on cooling from the melt or cold-crystallization. On the contrary, in the XRD patterns of the nanocomposites only peaks associated with the α-crystal phase were found
description: Σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Γκρενόμπλ (Γαλλία), το ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, και το CNRS (Centre National de la Researche Scientifique, Γαλλία)