Κβαντικές τελείες  άνθρακα για περιβαλλοντικές εφαρμογές

Μπαξεβάνου, Μαρία; Baxevanou, Maria

dc.contributor.author	Μπαξεβάνου, Μαρία	el
dc.contributor.author	Baxevanou, Maria	en
dc.date.accessioned	2022-11-02T07:07:17Z
dc.date.available	2022-11-02T07:07:17Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56057
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23755
dc.rights	Default License
dc.subject	Carbon	en
dc.subject	Nanomaterials	el
dc.subject	Environment	el
dc.subject	Adsorption	el
dc.subject	Doping	el
dc.subject	Άνθρακας	el
dc.subject	Νανοϋλικά	el
dc.subject	Περιβάλλον	el
dc.subject	Προσρόφηση	el
dc.subject	Νόθευση	el
dc.title	Κβαντικές τελείες άνθρακα για περιβαλλοντικές εφαρμογές	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Νανοϋλικά	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-11
heal.abstract	Σήμερα παρατηρείται αύξηση της ζήτησης και κατανάλωσης των ορυκτών πόρων, σε βιομηχανικό αλλά και μεταβιομηχανικό επίπεδο, με σοβαρές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τον επαναπροσδιορισμό των μοντέλων βιώσιμης ανάπτυξης και την στροφή της παγκόσμιας κοινότητας σε πιο οικονομικές και φιλικές προς το περιβάλλον τεχνολογίες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η αξιοποίηση της υπολειμματικής αγροτικής λιγνοκυτταρινούχας βιομάζας για την παραγωγή διάφορων βιομηχανικών προϊόντων με αποτέλεσμα η συνεισφορά της γεωργίας και της υλοτομίας στην παγκόσμια οικονομία να είναι μεγάλη. Η λιγνοκυτταρινούχα βιομάζα αποτελεί το βασικό συστατικό των τοιχωμάτων όλων των φυτών και αποτελείται από τρεις δομικές μονάδες, την κυτταρίνη, την ημικυτταρίνη και την λιγνίνη. Παράλληλα μεγάλο ενδιαφέρον συγκεντρώνεται τα τελευταία χρόνια στις εφαρμογές υλικών με πολύ μικρές διαστάσεις, τα νανοϋλικά. Σε αυτή τη κατηγορία ανήκουν και οι κβαντικές τελείες άνθρακα (CDs), ένα νανοϋλικό με βάση τον άνθρακα μηδενικών διαστάσεων (0-D). Οι κβαντικές τελείες άνθρακα παρουσιάζουν εντυπωσιακές ιδιότητες (φωτοσταθερότητα, μη τοξικότητα, φωτοφωταύγεια κ.α.) και για αυτό το λόγω αξιοποιούνται σε μια πληθώρα εφαρμογών, όπως η βιοϊατρική και η οπτοηλεκτρονική. Επίσης, η εισαγωγή ετεροατόμων στο πλέγμα τους (όπως το άζωτο, το θείο, κλπ.) ή αλλιώς νόθευση των κβαντικών τελειών άνθρακα, επηρεάζει τη συνολική ηλεκτρονιακή κατανομή τους και το ηλεκτρονιακό επίπεδο ενέργειας, βελτιώνοντας τις ιδιότητες τους. Λόγω της πληθώρας λειτουργικών ομάδων που διαθέτουν στην επιφάνειά τους, οι κβαντικές τελείες άνθρακα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με άλλα μόρια, ενισχύοντας την χρήση τους και σε άλλες εφαρμογές τα τελευταία χρόνια, όπως η προσρόφηση των ρύπων από το νερό. Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι η αξιοποίηση αγροτικής βιομάζας και πιο συγκεκριμένα σπάδικα καλαμποκιού (ρόκα ή κότσαλο καλαμποκιού -corn cob), για τη σύνθεση των κβαντικών τελειών άνθρακα. Η σύνθεση των κβαντικών τελειών άνθρακα έγινε μέσω μία υδροθερμικής μεθόδου, όπου ως πηγή άνθρακα χρησιμοποιήθηκε απομονωμένη κυτταρίνη από τον σπάδικα καλαμποκιού καθώς και μη-κατεργασμένου σπάδικα καλαμποκιού. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ταυτόχρονη νόθευση με άζωτο και θείο μέσω υδροθερμικής κατεργασίας (N, S co-doped CDs), χρησιμοποιώντας ως παράγοντα νόθευσης το αμινοξύ L-κυστεΐνη. Διάφορες συνθέσεις έλαβαν χώρα, χρησιμοποιώντας διαφορετική αναλογία πρόδρομων ενώσεων (πηγή άνθρακα και L-κυστεΐνη), έτσι ώστε να μελετηθεί η επίδρασή τους στις φυσικοχημικές ιδιότητες των τελικών υλικών. Στην συγκεκριμένη εργασία, πραγματοποιήθηκε μελέτη των δειγμάτων με XRD, FT-IR, UV-Vis και PL. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μία πρώτη μελέτη της ικανότητας των κβαντικών τελειών άνθρακα στην απομάκρυνση επικίνδυνων οργανικών ενώσεων από το νερό. Για τον λόγο αυτό, νανοϋβριδικά υλικά βασισμένα στις κβαντικές τελείες άνθρακα συντέθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν στην απομάκρυνση της χρωστικής ένωσης Methylene Blue.	el
heal.advisorName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κόλια, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	152 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false