Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı

Akrilamid polimerizasyonunun floresan moleküller aracılığı ile eşzamanlı olarak takibi

Real-time monitoring of acrylamide polymerization via fluorescent molecules

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 222637 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

Günümüzde degisik yöntemler olmasına ragmen, bunlardan neredeyse hiçbiri polimerlesme sürecini etkilemeden polimer dönüsümünü büyük bir kesinlikle ve eszamanlı olarak izlemeye imkân vermemektedir. Bu tez çalısmasında, bu problemin çözümü için aromatik moleküllerin emisyon ve sogurma spektrumları ve uyarılmıs durum ömürlerindeki degisimlerin gözlenmesi ve bu yolla içinde bulundukları ortamların özelliklerinin yorumlanmasına dayanan spektroskopik yöntemler denenmistir. Monomer olarak kullanılan akrilamid çözeltisinin içerisine çok az miktarda piranin izleyici molekülü konup, bu molekülün floresan emisyon spektrumu izlenerek akrilamid polimerlesme reaksiyonunun eszamanlı olarak incelenebilecegi gösterilmis ve bu yöntemin diger birçok monomer sistemi için de uygulanabilecegi öngörülmüstür. Piranin molekülü üzerinde bulunan OH yan grubu radikal eklenme yoluyla akrilamid polimer zincirlerinin uç gruplarına kimyasal olarak baglanmakta ve piranin üzerindeki üç adet 3 SO? yan grupları ise poliakrilamid zincirleri üzerindeki pozitif yüklenmis amid grupları ile elektrostatik olarak etkilesmektedir. Kimyasal baglanma sonucunda piranin spektrumu 515nm'den 406nm'ye kaymakta, elektrostatik etkilesmeler ise 406nm'deki spektrumun reaksiyon boyunca yaklasık 430nm civarına kaymasına sebep olmaktadır. Floresan ısık siddetindeki degisim, yaptıgımız teorik modellemeler ve monomer dönüsümü deneyleri ile karsılastırılmıs ve floreasan ısık siddetinin reaksiyon süresince monomer dönüsümü ile orantılı oldugu gösterilmistir. Yaptıgımız teorik model deneysel sonuçlar ile oldukça iyi bir sekilde örtüsmüstür. Tez çalısmasının bir bölümünde ise akrilamid jeli içerisinde tuzaklanmıs piraninin floresan spektrumundaki tepelerin pH duyarlılıgından faydalanarak 0?5 aralıgında sulu çözeltilerin pH'ını ölçebilen oldukça hassas bir pH metre tasarlanmıstır. Anahtar Kelimeler: Akrilamid, Floresan Molekül, Polimerlesme

Summary:

Nowadays, although there exist many methods for monitoring polymerization almost none of them is able to monitor the polymerization process in real-time with great precision. To solve this problem we have tested, in this thesis, the spectroscopic methods based on the interpretation of the change in the emission and the absorption spectra, and viewing the lifetimes of injected fluoroprobes to monitor the change in their microenvironment. Pyranine fluoroprobe in trace amount was placed in the acrylamide pre-polymer solution and fluorescence spectra of this fluoroprobe were monitored. It was shown that real time monitoring of the free radical polymerization of acrylamide can be performed by this method, and it is anticipated that this method can also be used for many kinds of monomers. Pyranine binds chemically to the functional ends of the growing polymer chains over OH groups via radical addition, and, at the same time, three 3 SO? groups on the probe molecule electrostatically interact with the regions of excess positive charges appeared on the amide groups of the polyacrylamide chains due to the protonation effect produced by water. Chemical bonding cause a shift, from 515 to 406nm in maxima of the emission spectra, and the electrostatic interactions cause the shift in the maxima from 406nm to approximately 430nm during the reaction. The change in the fluorescence intensity is compared with our theoretical models and monomer conversion experiment, and it was observed that fluorescence intensity is directly proportional to the monomer conversion measured during the polymerization. Our theoretical model was agreed best with the experimental results. In the one part of this thesis, we have designed a very sensitive pH-meter which is able to work in aqueous media of 0<pH<5, by using the pH sensitivity of the peaks appeared in the fluorescence spectra of the pyranine which was incorporated in polyacrylamide thin slab gels. Keywords: Acrylamide, Fluorescent Molecules, Polymerization