Çapraz bağlı polimerik sistemler için alternatif yaklaşımlar
Alternative approaches to cross-linked polymeric systems
Yazar: GÖKHAN SOLMAZ
Danışman: PROF. DR. VURAL BÜTÜN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Poli[(etilen glikol)metil eter]-b-poli(glisidil metakrilat) (MPEG-b-PGMA) diblok kopolimeri ve poli[(etilen glikol)metil eter]-b-poli(glisidil metakrilat)-b-poli(metil metakrilat) (MPEG-b-PGMA-b-PMMA) triblok kopolimeri atom transfer radikal polimerizasyonu ile başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. 

Kopolimerler aseton/su çözücü karışımları içerisinde kendiliğinden misel oluşumu sergilemişlerdir. Diblok kopolimerde PGMA, triblok kopolimerde PGMA-b-PMMA blokları ortamdaki aseton yardımıyla misel çekirdeklerini oluştururken, MPEG blokları da misel kabuklarını oluşturmasıyla küresel miseller elde edilmiştir. PGMA blokları üzerindeki epoksi grupları ile hekzametilendiamin ve etilendiamin çapraz bağlayıcı ajanları arasındaki reaksiyon sonucu çapraz bağlı miseller elde edilmiştir. Bu reaksiyon sonrasında hidroksi ve amin fonksiyonel grupları ile PGMA blokları suda çözünebilir hale gelmişlerdir. Diblok ve triblok kopolimerler miselleri ile "çekirdekten çapraz bağlı" miseller (core cross-linked, CCL) elde edilmiştir. Bu miseller farklı çapraz bağlanma derecelerine (çapraz bağlayıcı/GMA) sahip olacak şekilde hazırlanarak çözelti davranışları çalışılmıştır. Aseton ve etanol çözeltileri içerisinde misellerin şişme ve büzülme davranışları incelenmiştir.

Daha sonra, yüksek çapraz bağ derecesine sahip CCL miseller altın nanopartikülleri sentezinde nanoreaktör olarak kullanılmıştır. Misel yapılar içerisinde ortalama 5 nm boyutlarında AuNP sentezi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen altın nanopartikül-çapraz bağlı misel dispersiyonları p-nitrofenol'ün p-aminofenol'e indirgenmesi reaksiyonunda katalizör olarak kullanılmıştır.

Abstract:
Poly[(ethylene glycol)methyl ether]-block-poly(glycidyl methacrylate) (MPEG-b-PGMA) diblock copolymer and poly[(ethylene glycol)methyl ether]-block-poly(glycidyl methacrylate)-block-poly(methyl methacrylate) (MPEG-b-PGMA-b-PMMA) triblock copolymer were successfully synthesized via atom transfer radical polymerization (ATRP).

Copolymers have demonstrated micellization via self-assembly in acetone/water solvent mixture. PGMA block of diblock copolymer and PGMA-b-PMMA block of triblock copolymer which are soluble in acetone, form micelle cores by the addition of water. On the other hand, MPEG block acted as shell of the micelles thus spherical micelles were obtained. Cross-linked micelles were than synthesized by cross-linking the epoxy groups of PGMA block with different cross-linkers; namely hexamethylenediamine and ethylenediamine. After cross-linking reaction, cross-linked PGMA blocks become soluble in water with hydroxy and amine functional groups. Furthermore, core cross-linked micelles were obtained from diblock and triblock copolymers. The cross-linker/GMA ratios were varied to tune cross-linking degrees and their responses to the solution conditions were investigated. Swelling /deswelling behaviors of cross-linked micelles were observed in acetone and ethanol.

Later, CCL micelles with a high degree of cross-linking was used as nanoreactor for gold nanoparticles synthesis. TEM analysis confirmed successful synthesis of AuNP nanoparticles with average size of 5 nm. The obtained gold nanoparticle/cross-linked micelle dispersions have been used as catalysts in the reduction of p-nitrophenol to p-aminophenol reaction.