Αξιολόγηση ενζυμικού πολυμερισμού για σύνθεση πολυ(ηλεκτρικού βουτυλεστέρα) σε σύστημα Θερμοβαρυμετρικής Ανάλυσης (TGA)

Παπουτσάνη, Χριστίνα; Papoutsani, Christina

dc.contributor.author	Παπουτσάνη, Χριστίνα	el
dc.contributor.author	Papoutsani, Christina	en
dc.date.accessioned	2015-06-26T08:36:32Z
dc.date.available	2015-06-26T08:36:32Z
dc.date.issued	2015-06-26
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40892
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8301
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ενζυμικός πολυμερισμός	el
dc.subject	Πολυ(ηλεκτρικός βουτυλεστέρας)	el
dc.subject	PBS	el
dc.subject	TGA	el
dc.subject	Θερμοβαρυμετρική ανάλυση	en
dc.title	Αξιολόγηση ενζυμικού πολυμερισμού για σύνθεση πολυ(ηλεκτρικού βουτυλεστέρα) σε σύστημα Θερμοβαρυμετρικής Ανάλυσης (TGA)	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική πολυμερών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-13
heal.abstract	Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση της ενζυμικής σύνθεσης του αλειφατικού βιοαποικοδομήσιμου πολυ(ηλεκτρικού βουτυλεστέρα) (PBS) σε σύστημα θερμοβαρυμετρικής ανάλυσης (TGA). Ως αρχικά μονομερή χρησιμοποιήθηκαν η 1,4-βουτανοδιόλη και ο δι-αιθυλεστέρας του ηλεκτρικού οξέος. Για τον ενζυμικό πολυμερισμό ακολουθήθηκε τεχνική μάζας. Ως βιοκαταλύτης χρησιμοποιήθηκε η ακινητοποιημένη λιπάση Νovozyme 435 (N435, Candida antartica Lipase B, CALB 2 % w/w) σε ποσότητα 20 % w/w ως προς τη μάζα των μονομερών. Κατόπιν εξέτασης διαφόρων παραμέτρων πολυμερισμού, διαπιστώθηκε ότι η αντίδραση στους 80˚C για 90 λεπτά χωρίς παροχή αδρανούς αερίου οδήγησε σε ικανοποιητική επαναληψιμότητα και σε αποδεκτά διαγράμματα απώλειας μάζας. Ωστόσο, το παραγόμενο PBS βρέθηκε να είναι χαμηλού μοριακού βάρους. Πιο αναλυτικά, οι παράμετροι οι οποίες μελετήθηκαν ήταν: θερμοκρασία, ροή αζώτου και ομοιογένεια ενζύμου και τα αποτελέσματα στηρίχθηκαν σε διαγράμματα θερμοβαρυμετρικής ανάλυσης (TGA). Τα λαμβανόμενα γραφήματα απέδιδαν την απώλεια μάζας και την κλίση των καμπυλών αντίδρασης ώστε να ελεγχθεί η επιτυχία ενός πολυμερισμού, η δυνατότητα επίτευξης αντιδράσεων χρησιμοποιώντας μικρές ποσότητες αντιδρώντων, η πορεία μιας αντίδρασης, η επίδραση κρίσιμων παραμέτρων και η καταλυτική συμπεριφορά οποιουδήποτε ενζύμου. Τα δείγματα PBS που συντέθηκαν υποβλήθηκαν σε ταυτοποίηση της χημικής δομής και υπολογισμό του μέσου-αριθμού μοριακού βάρους ( ) μέσω Φασματοσκοπίας Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (1H-NMR), καθώς και ανάλυση των θερμικών ιδιοτήτων μέσω διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC) για τον προσδιορισμό του σημείου τήξης και της αντίστοιχης ενθαλπίας. Ακόμα, αξιολογήθηκε η δυνατότητα παραγωγής PBS παρουσία κουτινάσης ως βιοκαταλύτη σε ποσότητα 3 και 5 % w/w ως προς τη μάζα των μονομερών. Η ενζυμική σύνθεση διεξήχθη στους 50 και 55˚C και χωρίς παροχή αδρανούς αερίου για 240 λεπτά. Οι προαναφερόμενες συνθήκες διαπιστώθηκε πως δεν οδήγησαν σε πολυεστέρα και απέδειξαν τη χρησιμότητα του TGA ως εργαλείο παρακολούθησης της πορείας μιας αντίδρασης και ως μέθοδο ελέγχου της δραστικότητας οποιουδήποτε βιοκαταλύτη. Επιπρόσθετα, ελέγχθηκε η δυνατότητα μετάβασης της παραγωγής PBS σε εργαστηριακή κλίμακα (~ 2 g). Ο ενζυμικός πολυμερισμός διεξήχθη σε σύστημα ανάλογο του περιβάλλοντος TGA και στις βέλτιστες προσδιοριζόμενες συνθήκες με καταλύτη το Ν435. Η αντίδραση διήρκησε 90 λεπτά στους 80˚C και με χαμηλή παροχή αδρανούς αερίου. Οι προαναφερόμενες συνθήκες διαπιστώθηκε πως οδήγησαν σε ολιγομερή πολύ χαμηλού μοριακού βάρους, ενώ προσδιορίστηκαν και το σημείο τήξης και η αντίστοιχη ενθαλπία μέσω διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC).	el
heal.advisorName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.committeeMemberName	Παπασπυρίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμερών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	100 σ.
heal.fullTextAvailability	true