Σύνθεση και χαρακτηρισμός νανοδομών άνθρακα από αγροτικά παραπροϊόντα

Φιργιόλας, Κωνσταντίνος; Firgiolas, Konstantinos

dc.contributor.author	Φιργιόλας, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Firgiolas, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2022-03-13T13:44:52Z
dc.date.available	2022-03-13T13:44:52Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54962
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22660
dc.rights	Default License
dc.subject	Αγροτικά παραπροϊόντα	el
dc.subject	Agricultural waste	en
dc.subject	Νανοϋλικά	el
dc.subject	Κβαντικές τελείες άνθρακα	el
dc.subject	Σύνθεση και χαρακτηρισμός νανοϋλικών	el
dc.subject	Nanomaterials	en
dc.subject	Carbon quantum dots	en
dc.subject	Synthesis and characterization of nanomaterials	en
dc.title	Σύνθεση και χαρακτηρισμός νανοδομών άνθρακα από αγροτικά παραπροϊόντα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Νανοϋλικά	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-08
heal.abstract	Η παρούσα εργασία αφορά τη σύνθεση και τον χαρακτηρισμό κβαντικών τελειών άνθρακα αξιοποιώντας αγροτικά παραπροϊόντα, συγκεκριμένα φλοιό ρυζιού και κοτσάνι καλαμποκιού, αφού αυτά υπέστησαν προ-κατεργασία βάσης και στη συνέχεια οξείδωση, με σκοπό την απομάκρυνση ημικυτταρίνης και λιγνίνης για ανάκτηση της κυτταρίνης. Τα αγροτικά παραπροϊόντα και η διαχείρισή τους αποτελούν ένα μεγάλο αντικείμενο της έρευνας που πραγματοποιείται τα τελευταία χρόνια. Εξαιτίας της μεγάλης αφθονίας και διαθεσιμότητάς τους είναι σκόπιμη η εύρεση κατάλληλων τεχνικών και κατεργασιών για να καθίστανται κατάλληλα για περαιτέρω αξιοποίηση, στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας και ανακύκλωσης. Στο Κεφάλαιο 1 της εργασίας αυτής, παρουσιάζονται οι προ-κατεργασίες, οι οποίες καθιστούν τα αγροτικά παραπροϊόντα κατάλληλα για πληθώρα εφαρμογών, μεταξύ αυτών και η αξιοποίησή τους ως πηγή άνθρακα για τη σύνθεση νανοδομών άνθρακα. Ο άνθρακας είναι ένα στοιχείο με πολλαπλές ιδιότητες και χάρη στην ιδιότητα του υβριδισμού των τροχιακών του, μπορεί να λάβει πολλαπλές μορφές, γνωστές ως αλλοτροπικές. Στο Κεφάλαιο 2 της εργασίας συμπεριλαμβάνονται οι περισσότερες αλλοτροπικές μορφές του άνθρακα. Εκτενέστερη αναφορά πραγματοποιείται στο γραφένιο και τις ιδιότητές του, το οποίο αποτελεί βάση για πολλές νανοδομές του άνθρακα. Το τρίτο Κεφάλαιο, αναφέρεται στις κβαντικές τελείες άνθρακα, οι οποίες απασχολούν με συνεχώς αυξανόμενο ρυθμό την επιστημονική κοινότητα, στις μοναδικές ιδιότητες που εμφανίζουν, όπως η απορρόφηση και η φωτοφωταύγεια, και στους πολλούς τομείς που βρίσκουν εφαρμογή, όπως αισθητήρες, ηλιακά κελιά, βιοϊατρική κλπ. Λόγω του αυξανόμενου ενδιαφέροντος των επιστημόνων σε αυτά τα δύο αντικείμενα μελέτης, η εργασία αυτή είχε ως στόχο τον συνδυασμό τους. Στο Κεφάλαιο 4, που αποτελεί το πειραματικό μέρος της εργασίας περιγράφονται όλες οι διεργασίες που πραγματοποιήθηκαν. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε η απομόνωση της κυτταρίνης από τα δύο αγροτικά παραπροϊόντα, το φλοιό ρυζιού και το κοτσάνι καλαμποκιού. Για τον σκοπό αυτό, τα αγροτικά παραπροϊόντα υπέστησαν αρχικά αλκαλική προ-κατεργασία με χρήση NaOH και στη συνέχεια προ-κατεργασία οξείδωσης με H2O2. Έπειτα, η σύνθεση κβαντικών τελειών άνθρακα με διαλυτοθερμική κατεργασία υποβοηθούμενη από μικροκυματική ακτινοβολία και, τέλος, η σύνθεση νοθευμένων με θείο κβαντικών τελειών άνθρακα με την κλασσική διαλυτοθερμική μέθοδο σε αυτόκλειστο δοχείο, χρησιμοποιώντας ως πηγές άνθρακα τις δύο πρώτες ύλες και για συγκριτικούς λόγους εμπορική κυτταρίνη. Στο πλαίσιο των αναγκών για ανάλυση των πειραμάτων πραγματοποιήθηκαν διάφορες τεχνικές χαρακτηρισμού και προσδιορισμού. Πιο αναλυτικά, για την απομόνωση και τον χαρακτηρισμό της κυτταρίνης πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις XRD, TGA και έγινε ποσοτικός προσδιορισμός της κυτταρίνης, ημικυτταρίνης και λιγνίνης των πρώτων υλών. Για τις συνθέσεις κβαντικών τελειών άνθρακα πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις XRD, UV-Vis, PL και FT-IR. Έτσι, στο Κεφάλαιο 5 παρατίθενται τα αποτελέσματα και γίνεται συζήτηση αυτών. Τέλος, στο Κεφάλαιο 6 γίνεται αναφορά στα συμπεράσματα που εξάχθηκαν από αυτήν τη μελέτη και σε προτάσεις για μελλοντική εργασία.	el
heal.advisorName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Χαμηλάκης, Στυλιανός	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	112 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false