Preparation and characterization of advanced nonohybrid materials with the use of nanoparticles and triblock terpolymer matrices

Η συνεχώς ακμάζουσα επιστημονική αναζήτηση για νανο-υλικά που χαρακτηρίζονται από οργάνωση σε μεγάλες επιφάνειες (DSA) μέσω των υποστρωμάτων από συμπολυμερή κατά συστάδες (BCP) έχει αποκτήσει τα τελευταία χρόνια σημαντικό ακαδημαϊκό ενδιαφέρον εξαιτίας της απλότητας της μεθόδου. Η ιδέα της παρασκευής πρότυπων δραστικών υλικών μέσω της επιλεκτικής ενσωμάτωσης σωματιδίων σε νάνο διαστάσεις καθιστά τα δισυσταδικά και τα τρισυσταδικά συμπολυμερή ως εξίσου σημαντικές πολυμερικές μήτρες που μπορούν νατα φιλοξενήσουν και να οδηγήσουν στην παρασκευή υβριδικών υλικών υψηλής οργάνωσης.Ακολουθώντας την μέθοδο “εμβολιασμό σε”, ήδη συντεθειμένα νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου (γ-Fe2O3, Fe3O4) και ευγενών μετάλλων (Au και Ag) υπέστησαν χημική τροποποίηση της επιφάνειας τους με σκοπό να προσδεθούν ομοπολυμερικές αλυσίδες.Τελικός σκοπός αυτών των ανόργανων σωματιδίων είναι να διασπαρθούν μέσω της ανάμιξης τους με διαλύματα συμπολυμερών και τριπολυμερών. Γι’ αυτόν το λόγο, για την παρασκευή αυτό-οργανομένων υποστρωμάτων, χρησιμοποιήθηκαν δισυσταδικά συμπολυμερή και τρισυσταδικά τριπολυμερή συνδυάζοντας συστάδες πολυστυρενίου, πολυ(βουταδιενίου) καιπολυ(ισοπρενίου). Όλες οι συνθετικές προσπάθειες της παρούσας διδακτορικής διατριβής διεξήχθησαν μέσω της μεθόδου του ανιοντικού πολυμερισμού στα πλαίσια της τεχνικής“υψηλού κενού”.Ακολούθως, προκειμένου να μελετηθούν ο μηχανισμός με τον οποίο ενσωματώνονται τα σωματίδια εντός των μητρών και κατά πόσο επηρεάζουν την μορφολογία των αρχικών μητρών, ο μορφολογικός χαρακτηρισμός με Ατομική Μικροσκοπία Δύναμης (AFM) και Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Διέλευσης (TEM) απέφερε σημαντικά αποτελέσματα.Επιπρόσθετες τεχνικές χαρακτηρισμού όπως TGA, XRD, SE, 1H-NMR and SECαποδείχθηκαν ιδιαίτερα χρήσιμες για την επιτυχή ανάλυση και περιγραφή των αποτελεσμάτων της διατριβής.Κλείνοντας, με γνώμονα την αύξηση της “κινητικότητας” των πολυμερικών αλυσίδων αλλά και τον έλεγχο της εκάστοτε προκύπτουσας μορφολογίας, ιδιαίτερα σημαντική αποδείχθηκε η θερμική ανόπτηση (TA) αλλά και η ανόπτηση μέσω ατμών διαλύτη (SVA)καθώς και ο χρόνος εφαρμογής της.