Sinteza in katalitske lastnosti poroznih TiO[spodaj]2/polimer kompozitov

diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnje

Jan Kunej (Avtor), Amadeja Koler (Mentor), Peter Krajnc (Komentor)

Povzetek

V diplomski nalogi smo uspešno sintetizirali odprto celične visoko porozne kompozitne materiale, sestavljene iz sistema monomer/TiO2 delci. Kot monomer smo uporabili propoksiliran trimetitol propan triakrilat (Sartomer 492) ali trimetilpropan triakrilat (TMPTA). Kompozitne materiale smo pridobili s fotopolimerizacijo monomerne faze emulzije z visokim deležem notranje faze, pri čemer smo TiO2 delce vmešali v monomerno fazo. Pridobljen kompozitni material smo sintrali in morfologijo okarakterizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM) in jim z adsopcijo/desorpcijo dušika določili specifično površino. Ugotovili smo, da je stabilizacija prekurzurske emulzije ključna za sintezo odprto celičnega poroznega kompozitnega materiala in da predvsem dodatek surfaktanta poli(etilen glikol)-blok-poli(propilen glikol)-blok-poli(etilen glikol) (PEL 121) v monomerno fazo emulzije ugodno vpliva na stabilnost le te in na povezovalno strukturo por. Obenem smo ugotovili, da je za nastanek odprto celične strukture por materialov pomembna disperznost delcev, ki je v zadostni meri ne dosežemo le z dodatkom disperzijskega sredstava (BYK 118), pač pa s predhodno sonifikacijo TiO2 delcev. Porozne kompozitne materiale smo sintrali pri temperaturi 1150 °C, s temperaturnim korakom 0,5 °C/min. Morfologija končnega keramičnega TiO2 monolita je bila zelo podobna predhodnemu polimernemu kompozitu, ki vsebuje tridimenzionalno odprto celično strukturo s primarnimi porami s povprečnim premerom okoli 3,5 μm in sekundarnimi porami velikosti 0,5 μm.

Ključne besede

TiO2 delci;sintranje;kompozitni materiali;porozna keramika;poliHIPE;diplomske naloge;

Podatki

Jezik:	Slovenski jezik
Leto izida:	2024
Tipologija:	2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:	UM FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Založnik:	[J. Kunej]
UDK:	544.6.018.47-036.5(043.2)
COBISS:	214497539
Št. ogledov:	29
Št. prenosov:	9
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Angleški jezik
Sekundarni naslov:	Synthesis and catalytic performance of porous TiO2/polymer composites
Sekundarni povzetek:	In the thesis, open-cell, highly porous composite materials composed of a monomer/TiO2 particle system were successfully synthesized. Propoxylated trimethylolpropane triacrylate (Sartomer 492) or trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) was used as the monomer. The composite materials were obtained by polymerizing the monomer phase of a high internal phase emulsion, with TiO₂ particles mixed into the monomer phase. The resulting composites material were then sintered, and their morphology were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and their specific surface area was determined by nitrogen adsorption/desorption experiment. It was found that the stabilization of the precursor emulsion is crucial for the synthesis of open cellular porous composite material, and that the addition of the surfactant poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol) (PEL 121) to the monomer phase of the emulsion positively affects its stability and the pore-connecting structure. Additionally, it was determined that the dispersion of particles is important for the formation of the open porous structure of the materials, which cannot be sufficiently achieved by the addition of a dispersing agent (BYK 118) alone, but requires the prior sonication of the TiO₂ particles. Finally, the porous composite materials were sintered at a temperature of 1150 °C with a heating rate of 0,5 °C per minute. The morphology of the final ceramic TiO2 monolith closely resembled that of the preceding polymer composite, which features a three-dimensionally interconnected cellular structure with primary pores averaging 3,5 μm in diameter and secondary pores measuring 0,5 μm.
Sekundarne ključne besede:	TiO2 particles;polyHIPE materials;composite materials;porous ceramic;
Vrsta dela (COBISS):	Diplomsko delo/naloga
Komentar na gradivo:	Univ. v Mariboru, Fak. za kemijo in kemijsko tehnologijo
Strani:	1 spletni vir (1 datoteka PDF (IX, 45 f.))
ID:	24873096