Σύνθεση και χαρακτηρισμός καινοτόμων, νανοσύνθετων πολυμερών του Πολυ(μεθακρυλικού μεθυλεστέρα), PMMA, με νανοσωματίδια Ag, TiO2 και ZnO με αντιμικροβιακές ιδιότητες
Creators: name: Κανταρέλη, Ευρώπη-Αναστασία Ηλία
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Πολυ(μεθακρυλικός μεθυλεστέρας)
Άργυρος, Διοξείδιο του τιτανίου, Οξείδιο του ψευδαργύρου
Αντιμικροβιακές ιδιότητες
Poly(methyl methacrylate)
Silver, Titanium dioxide, Zinc oxide
Antimicrobial properties

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματοποιήθηκε σύνθεση Πολυ(μεθακρυλικού μεθυλεστέρα), PMMA καθώς και υλικών πολυμερικής μήτρας με νανοσωματίδια Ag, TiO2 και ZnO με in situ πολυμερισμό διαλύματος. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης έλαβε χώρα η αναγωγή των κατιόντων Ag+ (AgNO3). Η παρουσία των νανοσωματιδίων επηρέασε την κινητική του πολυμερισμού, η οποία μελετήθηκε μέσω της μεταβολής του βαθμού μετατροπής με το χρόνο και την κατανομή των μοριακών βαρών των πολυμερών. Ένα σύνολο εργαστηριακών τεχνικών όπως ΗATR, XRD, TGA, DSC, GPC και UV-VIS, χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό των ιδιοτήτων τόσο του καθαρού PMMA όσο και των σύνθετων υλικών PMMA/ NPs. Τα αποτελέσματα του ΗATR έδειξαν ότι τα ανόργανα νανοσωματίδια εγκλωβίζονται στην πολυμερική μήτρα και δεν σχηματίζουν χημικούς δεσμούς. Παρατηρήθηκε επιπλέον ότι η παρουσία των ανόργανων προσθέτων προκαλεί επιβράδυνση της αντίδρασης πολυμερισμού και οδηγεί σε αύξηση του Μέσου μοριακού βάρους σε αριθμό ((〖 Μ〗_n ) ̅ ) των νανοσύνθετων υλικών ενώ ο δείκτης πολυδιασποράς τους εμφανίζεται μικρότερος απ’αυτόν του καθαρού πολυμερούς. Η θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης μειώνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης του AgNO3 και του ZnO αλλά αύξανεται στην περίπτωση του TiO2. Η θερμοσταθμική ανάλυση (TGA) έδειξε ότι η παρουσία των νανοπρόσθετων αύξησε την θερμική σταθερότητα των σύνθετων υλικών σε σύγκριση με το καθαρό PMMA. Τέλος, μελετήθηκε η αντιμικροβιακή δράση των σύνθετων υλικών έναντι των βακτηριακών στελεχών, Escherichia coli και Staphylococcus aureus. Από τα αποτελέσματα προέκυψε ότι τα νανοσύνθετα υλικά του PMMA με Ag, TiO2 και ZnO αναπτύσουν αντιμικροβιακή δράση απέναντι και στα δύο βακτήρια
description: In this study, nanocomposites of poly(methyl methacrylate), PMMA with silver, zinc oxide and titanium oxide nanoparticles were successfully prepared by an in situ radical polymerization technique. The reduction of Αg+ took place during the reaction. The presence of the nanoparticles affected the reaction kinetics which were gravimetrically examined by the variation of conversion with time and by the distribution of polymers’ molecular weights. A big variety of techniques such as ΗATR, XRD, TGA, DSC, GPC and UV-VIS were used in order to investigate the properties of pure PMMA and PMMA/nanoparticles composites. Results of HATR showed that nanoparticles were included in the polymer matrix with a physical rather than a chemical bond. Moreover, it was observed that the presence of the nanoparticles leads to the reduction of the reaction rate but it increases the number average molecular weight of polymer nanocomposites. The glass transition temperature was found to decrease with the amount of Ag and ZnO NPs but the converse happened in the case of PMMA/TiO2 NPs. The polydispersity of the MWD was lower in PMMA/ nanoparticles composites than those of pure PMMA. Thermogravimetric analysis showed that the presence of NPs enhance the thermal stability of the nanocomposites. Finally, antimicrobial efficacy against two bacterial strains, Escherichia coli and Staphylococcus aureus was studied. The results showed that nanocomposites of PMMA with Ag, TiO2 and ZnO present antimicrobial properties