Σχεδιασμός και κατασκευή διάταξης electrospinning με στόχο τη παρασκευή νανοσύνθετων υλικών

Τσώνος, Γρηγόριος; Tsonos, Grigorios

dc.contributor.author	Τσώνος, Γρηγόριος	el
dc.contributor.author	Tsonos, Grigorios	en
dc.date.accessioned	2018-11-15T10:57:41Z
dc.date.available	2018-11-15T10:57:41Z
dc.date.issued	2018-11-15
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48009
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8848
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
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	Πλέγμα νανοϊνων	el
dc.subject	Σχεδιασμός διάταξης	el
dc.subject	Κατασκευή διάταξης	el
dc.subject	electrospinning	en
dc.subject	PLA 4042D	en
dc.subject	Nanocomposite matrials	en
dc.title	Σχεδιασμός και κατασκευή διάταξης electrospinning με στόχο τη παρασκευή νανοσύνθετων υλικών	el
dc.title	Design and manufacture electrospinning device in order to produce nanocomposite matrials	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Σύνθεση Υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-19
heal.abstract	Η μέθοδος electrospinning είναι μια ευρέως διαδεδομένη μέθοδος για την παραγωγή υλικών σε κλίμακα νανομέτρων, ενώ παράλληλα το κόστος υλοποίησης της δεν είναι απαγορευτικό. Μια τυπική διάταξη αποτελείται από το τροφοδοτικό υψηλής τάσεως, την αντλία που τροφοδοτεί το σύστημα και καταλήγει στη βελόνα παροχής καθώς και από το μεταλλικό συλλέκτη. Η δημιουργία του ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ της βελόνας και του συλλέκτη αποτελεί την κινητήρια δύναμη για τη δημιουργία των νανοσύνθετων υλικών. Στο πρώτο τμήμα της πειραματικής διαδικασίας, σχεδιάσθηκε και κατασκευάστηκε η πειραματική διάταξη electrospinning με στόχο τη παραγωγή νανοσύνθετων υλικών. Στη συνέχεια, για τη διαδικασία electrospinning έγινε η παρασκευή πολυμερικών διαλυμάτων διαφορετικών συγκεντρώσεων (3 %, 5 % και 7 %) διαλύοντας το ημικρυσταλλικό πολυμερές PLA 4042D σε διάλυμα χλωροφόρμιου/ακετόνης (2/1 v/v), ενώ παράλληλα, δημιουργήθηκε και διαλύμα PLA 4042D στο οποίο είχε γίνει προσθήκη μικρής ποσότητας πτητικού άλατος Pyridinium Chlorochromate, με στόχο την αύξηση της αγωγιμότητας του διαλύματος. Επιπροσθέτως, δημιουργήθηκε ένα ακόμη διάλυμα στο οποίο έγινε προσθήκη νανοσωματιδίων TiO2 με στόχο τη σύνθεση νανοϊνών πυρήνα/κελύφους μέσω της της τεχνικης electrospinning με ομοαξονικό ακροφύσιο. Έπειτα, μελετήθηκε η επίδραση των παραμέτρων της μεθόδου electrospinning στη μορφολογία των παραγόμενων πλεγμάτων νανοϊνών όπως η συγκέντωση του διαλύματος, η αγωγιμότητα διαλύματος καθώς και η επίδραση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου. Οι παραγόμενες δομές υλικών εκτιμήθηκαν ποιοτικά και ποσοτικά, όσον αφορά στο μέγεθος των ινών τους και το μέγεθος των κόκκων που δημιουργήθηκαν στη δομή τους και στην αρχιτεκτονική τους εν γένει. Η παρατήρηση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε μέσω μικροσκοπίου laser και δημιουργήθηκαν τα αντίστοιχα γραφήματα κατανομής της μέσης διαμέτρου των νανοϊνών και κόκκων μέσω του προγραμματιστικού περιβάλλοντος της R. Τέλος, έγινε μελέτη στα θερμικά χαρακτηριστικά του παραχθέντος πλέγματος νανοϊνών πυρήνα/κελύφους PLA 4042D με επικάλυψη νανοσωματιδίων TiO2 μέσω διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC) και θερμοσταθμικής ανάλυσης (TGA).	el
heal.abstract	Νanostructures in the form of fibers, wires, rods, belts, tubes, and rings have attracted plenty of attention due to their novel properties and intriguing applications ιn many areas in the past few years. A large number of advanced techniques have been developed to fabricate nanostructures with well-controlled morphology and chemical composition. Among these methods, electrospinning seems to be the simplest and most versatile technique capable of generating nanostructures (mainly nanofibers) from a variety of polymers. Electrospinning affords us a remarkably easy and versatile technique for the formation of very thin fibers with large surface areas and superior mechanical properties. Many desirable properties can be achieved by electrospinning multicomponent mixtures and post-modification with functional reagents to form functional composite nanomaterials. In the first part of the experimental process, the experimental electrospinning device was designed and constructed to produce nanocomposite materials. Then for the electrospinning process the preparation of polymeric solutions of different concentrations (3 %, 5 % and 7 %) was dissolved by dissolving the semi-crystalline polymer PLA 4042D in chloroform / acetone solution (2/1 v/v), while a solution PLA 4042D to which small amount of Pyridinium Chlorochromate volatile was added, in order to increase the conductivity of the solution. In addition, another solution was created to which TiO2 nanoparticles were added, in order to be produced core/ shell nanowires by means of coaxial electrospinning. Then, the effect of the parameters of the electrospinning method on the morphology of the produced nanofibres was studied, such as the concentration of the solution, the solution conductivity and the effect of the electric field intensity. The resulting material structures were evaluated qualitatively and quantitatively in terms of the size of their fibers and the size of the beads in their structure and their architecture in general. The observation of the results was performed by means of a laser microscope and the corresponding graphs for the distribution of the average diameter of the nanofibers and beads were created through the programming environment of R. Finally, a study was made on the thermal characteristics of the produced PLA 4042D nanoparticle core / shell matrix coated with TiO2 nanoparticles via differential scanning calorimetry (DSC) and thermostatic analysis (TGA).	en
heal.advisorName	Αργυρούσης, Χρήστος	el
heal.advisorName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.committeeMemberName	Αργυρούσης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Κυρίτσης, Απόστολος	el
heal.committeeMemberName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	74 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false