Silika nanopartiküllerin yüzey modifikasyonu ve yüzey-başlatıcılı atom transfer radikal polimerizasyonu ile içi boş polimer sistemlerin hazırlanması
Surface modification of silica nanoparticles and preparation of hollow polymer systems via surface-initiated atom transfer radical polymerization
Yazar: DUYGU ERKMEN
Danışman: PROF. DR. VURAL BÜTÜN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Nanopartiküller = Nanoparticles

Özet:
Nanoboyutlu silika nanopartiküllerinin yüzey modifikasyonu ile polimer aşılı hibrit sistemlerin sentezi günümüzde giderek artan öneme sahiptir.  Bu modifiye parçacıkların ara yüzeye ilişkin özellikleri mühendisler için eşsiz bir fırsat sağlamaktadır. Aynı zamanda polimerlerin mekanik ve termal özellikleri bu tür modifikasyonlarla geliştirilebilir. Bu çalışmada,  "den aşılama" tekniği ile silika nanopartiküllerinin yüzey modifikasyonu için atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) kullanılmıştır.  Homopolimer ve diblok kopolimer fırçalarla silikanın yüzeyi yüzey-başlatıcılı ATRP (SI-ATRP) kullanılarak modifiye edilmiştir. Süperhidrofobik poli(3-metakriloksi-propiltrimetoksisilan) (PMPTS)-aşılı silika hibrit nanopartiküller yüzey-başlatıcılı ATRP (SI-ATRP) ile sentezlenmiştir. 
Bu çalışmada sentez 5 adımda gerçekleştirilmiştir: (1) SiO2 nanopartiküllerinin yüzeyindeki silanol gruplarının (-OH) aktivasyonu, (2) Amino-fonsiyonelleştirilmiş silika nanopartiküllerinin sentezi, (3) 2-bromoisobütirat-fonksiyonelleştirilmiş silika nanopartiküllerinin sentezi, (4) PMPTS-aşılı silika hibrit nanopartiküllerinin sentezi, (5) PMPTS-aşılı silika hibrit nanopartiküller hidroflorik asit (HF) çözeltisi ile muamele edilerek silika çekirdek çıkarılmış ve nihai ürün olan hallow polimer yapılar elde edilmiştir. 
Silikanın yüzeyinde başlatıcının immobilizasyonunu takiben polimerleşmenin gerçekleşip gerçekleşmediğini ve ayrıca HF ile muamelesinden sonra ki olan değişikliği gözlemlemek için geçirimli elektron mikroskobu(TEM), termogravimetrik analiz (TGA), fourier transform infrared (FT-IR) analizleri yapılmıştır.

Abstract:
Surface modifications of nanosized silica particles to get polymer grafted hybrit systems is getting great attention in these days.  This can be attributed to the fact that it provides a unique opportunity to engineer the interfacital properties of these modified particles; at the same time the mechanical and thermal properties of polymers can be improved. In this study, atom transfer radical polymerization (ATRP) was used to modify the surface of silica nanoparticles via the "grafting from" approach.  The surfaces of silica were modified using surface initiated ATRP to get homopolymers and diblock copolymers brushes on the surface. A series of superhydrophobic poly(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane) (PMPTS)-grafted silica hybrid nanoparticles were prepared by surface-initiated ATRP (SI-ATRP).
The synthesis of related structures were carried out in five-steps: (1) The activation of silanol group (-OH) on the surface of SiO2 nanoparticles, (2) the synthesis of amino-functionalized silica nanoparticles, (3) the synthesis of 2-bromoisobutyrate-functionalized silica nanoparticles, (4)  the synthesis of PMPTS-grafted silica hybrid nanoparticles, (5) the silica core in PMPTS-grafted silica hybrid nanoparticles was removed by treatment with hydrofluoric acid (HF) to get polimer hallow spheres.
In order to notify polymerization just after initiator immobilization on the surface of silica and the change with HF treatment were investigated by using transmission electron microscope (TEM), thermogravimetric analysis (TGA), and fourier transform infrared (FT-IR).