Yüzey Uygulamaları için Polimerik Janus Nanoparçacıkların Tek Basamaklı Emülsiyon Polimerizasyonu ile Sentezi

Abstract

Janus, farklı yönlere bakan iki yüze sahip antik Roman tanrısıdır. Janus parçacık, kolloidal moleküllerden farklı olarak, tek bir parçacığın her bir yanındaki farklı kimyasal yapıyı vurgular. Janus parçacıkların morfoloji kontrolü ve büyük ölçekli sentezi oldukça zor olmasına rağmen, endüstriyel uygulamalar, ilaç taşıma ve ayırma gibi uygulamalarda yaygın bir etki vaat etmektedir. Bu çalışmada, kesintisiz emülsiyon polimerizasyonu üzerine odaklanılmış ve Janus dengesi ve morfoloji kontrolü için gerekli koşullar belirlenmiştir. Emülsiyon polimerizasyon sistemini basitleştirmek için stiren ve tert-bütil akrilat monomer çifti model olarak kullanılmıştır. Yüzey aktif maddelerin Janus dengesi ve morfolojisi üzerine etkileri test edilmiştir. Tamamlanan projenin ikinci kısmında, 2,2,2-trifloroetil metakrilat (TFE) ve N-(3,4-dihidroksifeniletil) metakrilamit (DMA) monomerleri kullanılarak PTFE/PDMA Janus partikülleri tek basamaklı emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenmiş ve kendi kendini temizleyen akıllı yüzeylerin hazırlanmasında kullanılmıştır. Küresel nanopartiküller için boyut ve boyut dağılımı dinamik ışık saçılımı (DLS) ölçümleri ile belirlenmiştir. Morfolojileri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Hazırlanan yüzeylerin karakterizasyonu SEM ve su temas açısı ölçümleri ile gerçekleştirilmiş ve kararlılıkları incelenmiştir. Tamamlanan proje, emülsiyon polimerizasyonu konusunda zemin oluşturarak, temel bilgilerimizi derinleştirecek, çalışma süresini azaltacak ve üretim kapasitesini artırarak üretim sürecini yenileyecek ve yeni nesil materyalleri elde etmeyi sağlayacaktır. Sonuçlar, endüstriyel uygulamalara kolayca çevrilebilir ve böylece polimerik Janus nanoparçacıkların enerji açısından verimli bir şekilde üretilmesi sağlanabilir. Tamamlanan proje ile, emülsiyon polimerizasyonu ile parçacık morfolojilerinin kontrolü için açık erişimli bir veri tabanı oluşturmuştur. Sonuçlar, iyi tanımlanmış geometri ve kimyaya sahip Janus nanoparçacıkların, büyük ölçekte sentezi ve yüzey uygulamaları için ilham kaynağı olacaktır.