Χημική τροποποίηση λιγνίνης για χρήση της ως πρόδρομο υλικό κατασκευής ινών άνθρακα

Ζυμπελούδη, Δέσποινα; Zympeloudi, Despoina

dc.contributor.author	Ζυμπελούδη, Δέσποινα	el
dc.contributor.author	Zympeloudi, Despoina	en
dc.date.accessioned	2015-11-26T11:11:36Z
dc.date.available	2015-11-26T11:11:36Z
dc.date.issued	2015-11-26
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41678
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11014
dc.rights	Default License
dc.subject	Χημική τροποποίηση	el
dc.subject	Ίννες άνθρακα	el
dc.subject	Πρόδρομα υλικά ινών άνθρακα	el
dc.subject	Λιγνίνης	el
dc.subject	Ίνες λιγνίνης	el
dc.subject	Chemical modification	en
dc.subject	Lignin	el
dc.subject	Carbon fiber precursor	el
dc.subject	Carbon fibers	el
dc.subject	Lignocellulosic materials	el
dc.title	Χημική τροποποίηση λιγνίνης για χρήση της ως πρόδρομο υλικό κατασκευής ινών άνθρακα	el
dc.title	Chemical Modification of Lignin for Carbon Fiber Manufacture	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική μηχανική	el
heal.classification	Χημική τροποποίηση	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-07-06
heal.abstract	Χαρακτηριστικό της τρέχουσας εποχής είναι η αυξανόμενη απαίτηση των εφαρμογών για νέα υλικά με βελτιωμένες και καινοτόμες ιδιότητες. Ωστόσο, καθώς η παγκόσμια περιβαλλοντική και οικονομική κατάσταση γίνεται ολοένα και πιο ασταθής, είναι αναγκαία η στροφή της προσοχής και μελέτης στις ανανεώσιμες και αειφόρους πρώτες ύλες. Τα βιομόρια ήταν από την αρχή της εξερεύνησης των πράσινων υλικών το επίκεντρο της έρευνας, καθώς αποτελούν πόρους ανανεώσιμους, φθηνούς και οικολογικά φιλικούς προς το περιβάλλον. Συγκεκριμένα, η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στο βιοπολυμερές της λιγνίνης, μακρομόριο που βρίσκεται σε αφθονία στο ξύλο των φυτικών ειδών και μέχρι σήμερα χρησιμοποιείται ευρέως, κυρίως για καύση προς παραγωγή ενέργειας. Στην προσπάθεια εύρεσης νέων οικολογικών πρώτων υλών εξετάζεται τα τελευταία χρόνια η χρήση της λιγνίνης ως πρόδρομο υλικό κατασκευής ινών άνθρακα με σκοπό την αύξηση της προστιθέμενής της αξίας. Πλεονεκτήματα του εγχειρήματος αυτού αποτελούν, η ανεξαρτητοποίηση του κόστους κατασκευής ανθρακονημμάτων από τις τιμές του πετρελαίου, η αφθονία και το πολύ χαμηλό κόστος της λιγνίνης. Μειονέκτημα αποτελεί κυρίως η πολυπλοκότητα του μορίου της λιγνίνης, η οποία λειτουργεί ως εμπόδιο στην κατανόηση των φαινομένων που λαμβάνουν χώρα κατά την επεξεργασία της, με αποτέλεσμα η παραγωγή ινών να καταλήγει σε προϊόντα με ιδιότητες πολύ υποδεέστερες από τις τρέχουσες εμπορικές ίνες άνθρακα. Στη παρούσα εργασία έγινε προσπάθεια για καλύτερη κατανόηση του μορίου της λιγνίνης, πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική ανασκόπηση στη πρόοδο της έρευνας σχετικά με την κατασκευή ινών άνθρακα από λιγνίνη και από μίγματα λιγνίνης με άλλα εμπορικά πολυμερή και στη συνέχεια μελετήθηκαν ορισμένες χημικές τροποποιήσεις του μορίου, με σκοπό την εξερεύνηση της επίδρασης των τροποποιήσεων αυτών στη δομή της. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε ακετυλίωση της λιγνίνης με δύο ειδών ανυδρίτες, αλκυλίωση της δομής με αλειφατική αλυσίδα και τέλος δείγματα λιγνίνης υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με οξύ. Ακόμα, έγινε προσπάθεια εφαρμογής των πειραματικών διεργασιών σε μεγαλύτερη κλίμακα, με σκοπό την μελέτη της συμπεριφοράς του υλικού καθώς και την παραγωγή ποσοτήτων που θα διευκολύνουν την μετέπειτα ανάμιξη των δειγμάτων με άλλα πολυμερή. Τα αποτελέσματα των πειραματικών διεργασιών χαρακτηρίστηκαν με υπέρυθρη φασματοσκοπία για την ποιοτική αξιολόγηση των τροποποιήσεων, εξετάστηκαν ως προς τη θερμική τους σταθερότητα μέσω θερμοσταθμικής ανάλυσης και ως προς την ομοιογένεια των κατανομών των μοριακών τους βαρών, και τέλος εξετάστηκε η μορφολογία μέσω ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Η μελέτη και τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν, έχουν σκοπό να αποτελέσουν την βάση και ένα σημείο αναφοράς για επόμενες εργασίες, στις οποίες θα δοκιμαστούν τα υλικά που παρήχθησαν σε διαδικασίες ινοποίησης και ανάμιξης με άλλα πολυμερή.	el
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	true