8851686225

VII Sesja Magistrantów i Doktorantów Łódzkiego Środowiska Chemików

K-02

SYNTEZA, CHARAKTERYSTKA ORAZ WŁAŚCIWOŚCI NANOCZĄSTEK NIEORGANICZNYCH OTRZYMANYCH Z ZASTOSOWANIEM POLIMERÓW O ARCHITEKTURZE GWIEŹDZISTEJ

Kamil Krysiak

Promotor: prof. dr hab. Krzysztof Matyjaszewski Promotor pomocniczy: dr inż. Marcin Kozanecki Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny, Katedra Fizyki Molekularnej

Celem pracy jest synteza nanocząstek metali (srebra, złota) oraz tlenków metali (tlenek tytanu) o ściśle zdefiniowanych rozmiarach i architekturze. Zastosowano nowatorskie podejście, zakładające użycie odpowiednich matryc polimerowych (gwiazd), których wielkość i kształt determinują architekturę i rozmiar nanocząstek oraz zapobiegają ich aglomeracji i agregacji [1]. W pierwszym etapie prac, metodą polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP), zsyntezowano gwiazdy polimerowe o określonej ilości ramion. Ramiona miały postać dwublokowego kopolimeru, przy czym jeden segment zbudowany z polimeru hydrofilowego ma za zadanie adsorbować prekursor nanocząstek nieorganicznych, zaś drugi - hydrofobowy - pełni rolę stabilizującą układ [2]. Jako polimerów hydrofilowych użyto poli (kwasu akrylowego), polimetakrylanu 2-hydroksyetylu) lub poli(4-winylopirydyny), zaś bloki hydrofobowe zawierały polistyren bądź polimetakrylan metylu). Dzięki zastosowaniu metody ATRP możliwe było uzyskanie biblioteki gwiazd o różnej, ściśle określonej długości ramion, jak i dobrze zdefiniowanym stosunku długości bloków hydrofilowych do hydrofobowych [3]. Następny krok polegał na wprowadzeniu prekursora do wnętrza polimerowej matrycy i przeprowadzaniu reakcji redukcji bądź kondensacji prowadzącej do uzyskania odpowiedniej fazy nieorganicznej. Jako prekursory nanocząstek metali zastosowane

zostały proste sole tj. azotan(V) srebra i chlorek złota a w przypadku TiCh chlorek lub alkoksylany tytanu. Tak uzyskane struktury hybrydowe mogą być dalej modyfikowane - jak pokazuje rysunek 1. Wielkość i struktura otrzymanych nanostruktur charakteryzowane są wieloma metodami, takimi jak: DLS, TEM, AFM, ^{1 2 3}H NMR, FT-IR oraz spektroskopia Ramana. Badania są realizowane w ramach projektu NCN MAESTRO, UMO-2014/14/A/ST5/00204

Rys. 1 - Strategie dalszej modyfikacji nanocząstek

12

1

Breiner B and Nitschke JR. NatChem 2010;2(l):6-7.

2

   Pang X, Zhao L, Han W, Xin X, Lin Z. Naturę Nanotechnology 2013;8(6):426-431.

3

   Matyjaszewski K. Macromolecules 2012;45(10):4015-4039.