Ανάπτυξη και Εφαρμογές Υβριδικών Κεραμικών Νανοϋλικών Βιομιμητικά Παραγόμενων μέσω Μήτρας Υπερδιακλαδισμένων Πολυμερών

Παπαγεωργίου, Μιχαέλα; Papageorgiou, Michaela

dc.contributor.author	Παπαγεωργίου, Μιχαέλα	el
dc.contributor.author	Papageorgiou, Michaela	en
dc.date.accessioned	2023-08-22T09:45:48Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57906
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25603
dc.rights	Default License
dc.subject	Νανοϋλικά πυρήνα-κελύφους	el
dc.subject	Πολυλειτουργικά νανοϋλικά	el
dc.subject	Νανο-καταλύτες	el
dc.subject	Υβριδικά νανοϋλικά	el
dc.subject	Αντιμικροβιακά νανοϋλικά	el
dc.subject	Core-shell nanomaterials	el
dc.subject	Multifunctional nanomaterials	el
dc.subject	Nano-catalysts	el
dc.subject	Hybrid nanomaterials	el
dc.subject	Antimicrobial nanomaterials	el
dc.title	Ανάπτυξη και Εφαρμογές Υβριδικών Κεραμικών Νανοϋλικών Βιομιμητικά Παραγόμενων μέσω Μήτρας Υπερδιακλαδισμένων Πολυμερών	el
dc.title	Synthetic paths and applications of hybrid ceramic nanoparticles, biomimetically formed, utilizing hyperbrached polymeric matrices	en
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Νανοτεχνολογία	el
heal.dateAvailable	2024-08-21T21:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-06-02
heal.abstract	Ο στόχος της παρούσας διατριβής είναι η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός υβριδικών οργανικών/ανόργανων πολυλειτουργικών νανοϋλικών πυρήνα-κελύφους, τα οποία διαθέτουν καταλυτικές και αντιβακτηριακές ιδιότητες. Τα υλικά αυτά αποτελούνται από ένα μεταλλικό πυρήνα αργύρου και ένα περίβλημα πυριτίας ή από έναν αδρανή πυρήνα διοξειδίου του πυριτίου στον οποίο ενσωματώνονται νανοσωματίδια αργύρου ή νανοσωματίδια αργύρου δημητρίας. Το υπόστρωμα αλλά και το κέλυφος των υλικών αυτών παράγονται βιομιμητικά σε πολυμερική μήτρα, με κύριο πολυμερές την υπερδιακλαδισμένη πολυ(αιθυλεν)ιμίνη και εναλλακτικά την γραμμική πολυ(αιθυλενο)γλυκόλη. Ο χαρακτηρισμός των υλικών πραγματοποιήθηκε μέσω ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης, ηλεκτρονικής μικροσκοπίας διερχόμενης δέσμης, φασματοσκοπίας ορατού – υπεριώδους, φασματοσκοπίας υπερύθρου μέσω μετασχηματισμού Fourier, περίθλασης ακτίνων-Χ και το επιφανειακό φορτίο των υλικών εξετάστηκε μέσω ανάλυσης ζ-δυναμικού. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται επίσης οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν με στόχο την αξιολόγηση των καταλυτικών ιδιοτήτων για πρότυπες αντιδράσεις οργανικών ρύπων αλλά και των αντιμικροβιακών ιδιοτήτων των υλικών αυτών είτε σε μορφή κόνεως είτε ως επικάλυψη σε πορώδη υποστρώματα όπως το χαρτί. Τα υλικά αυτά περιλαμβάνουν νανοκόνεις υπερδιακλαδισμένης πολυ(αιθυλεν)ιμίνης – αργύρου- πυριτίας (Ag@SiO2), νανοκόνεις πυρήνα – κελύφους υπερδιακλαδισμένης πολυ(αιθυλεν)ιμίνης – πυριτίας αργύρου (SiO2@Ag/Ag2CO3/ Ag3PO4), αιωρήματα υπερδιακλαδισμένης πολυ(αιθυλεν)ιμίνης – πυριτίας αργύρου (SiO2@Ag) και αιωρήματα πολυ(αιθυλενο)γλυκόλης – πυριτίας αργύρου/δημητρίας (SiO2@Ag/CeO2). Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης επιβεβαίωσαν τη σύνθεση αποδοτικών και επαναχρησιμοποιούμενων καταλυτών που οδηγούν στην ολοκλήρωση της αντίδρασης αναγωγής της 4-νιτροφαινόλης σε 4-αμινοφαινόλη παρουσία περίσσειας βοροϋδριδίου του νατρίου σε λιγότερο από 1h. Τέλος, τα υλικά αυτά εμφανίζουν αντιμικροβιακή δράση έναντι Gram-αρνητικών βακτηρίων ή/και Gram-θετικών βακτηρίων ανάλογα με τη δομή και τη σύστασή τους.	el
heal.abstract	The aim of this thesis is to synthesize and study well defined, hybrid, organic -inorganic, multifunctional core-shell nanomaterials that exhibit catalytic and antibacterial properties. These materials comprise a metallic nano-core which is surrounded by a silica nano-shell or a silica core decorated with silver and silver/cerium oxide nanoparticles. The biomimetic synthesis of the core and the shell is accomplished by employing a dendritic polymer, hyperbranched poly(ethylene)imine and a linear polymer poly(ethylene)glycol. The samples were examined by Scanning Electron Microscopy, Transmission Electron Microscopy, X-ray diffraction analysis, ζ-potential analysis, Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Ultraviolet-visible Spectroscopy. The measurements that were conducted in order to assess the potential of these materials to act as catalytic compounds for moder reactions (nano-powders, coatings of porous substrates such as filter paper) of aqueous pollutants and as antibacterial agents are also presented. The samples included core-shell poly(ethylene)imine-silver- silica nano-powders (Ag@SiO2), a poly(ethylene)imine core - shell silica-silver colloid (SiO2@Ag), core-shell silica - silver nano-powders (SiO2@Ag/Ag2CO3/ Ag3PO4) and a poly(ethylene)glycol suspension of silica – silver-cerium oxide nanoparticles (SiO2@Ag/CeO2). The results obtained by this analysis confirmed the synthesis of reusable catalytic compounds that allow the complete reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol with excess sodium borohydride within an hour. Moreover, these compounds exhibited antibacterial activity Gram-negative and/or Gram-positive bacteria based on their structure and composition.	en
heal.sponsor	Η ερευνητική́ εργασία υποστηρίχτηκε από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ.) στο πλαίσιο της Δράσης «Υποτροφίες ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. Υποψήφιων Διδακτόρων» (Αριθμός Υποτροφίας:1091)	el
heal.sponsor	The research work was supported by the Hellenic Foundation for Research and Innovation (HFRI) under the HFRI PhD Fellowship grant (Fellowship Number: 1091)	en
heal.advisorName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Πάνιας, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Χαλικιά, Ηλιάνα	el
heal.committeeMemberName	Παπαπαρασκευάς, Ιωσήφ	el
heal.committeeMemberName	Αγαθόπουλος, Συμεών	el
heal.committeeMemberName	Καρακασίδης, Μιχαήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	297 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false