Πολυλειτουργικές υδρογέλες χιτοζάνης με φυσικούς βαθέως ευτηκτικούς διαλύτες: Επίδραση της υδάτωσης στις θερμικές μεταβάσεις και την μοριακή δυναμική τους

Σαρρής, Γεώργιος; Sarris, Georgios

dc.contributor.author	Σαρρής, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Sarris, Georgios	en
dc.date.accessioned	2024-09-09T08:57:07Z
dc.date.available	2024-09-09T08:57:07Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60168
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27864
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	Χιτοζάνη	el
dc.subject	Υδρογέλες	el
dc.subject	Βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες	el
dc.subject	Chitosan	en
dc.subject	Hydrogels	en
dc.subject	NaDES	en
dc.title	Πολυλειτουργικές υδρογέλες χιτοζάνης με φυσικούς βαθέως ευτηκτικούς διαλύτες: Επίδραση της υδάτωσης στις θερμικές μεταβάσεις και την μοριακή δυναμική τους	el
dc.title	Multifuctional hydrogels of chitosans with NaDES: Impact of hydration on thermal transitions and molecular mobility	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Προηγμένα τεχνολογικά υλικά	el
heal.classification	Επιστήμη των υλικών	el
heal.classification	Material science	en
heal.classification	Advanced materials	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-03
heal.abstract	Το ερευνητικό ενδιαφέρον της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι οι θερμικές και διηλεκτρικές ιδιότητες συστημάτων υδρογέλης χιτοζάνης (Cs) με φυσικό βαθέως ευτηκτικό διαλύτη (NaDES). Η μελέτη θα επικεντρωθεί στο θερμοκρασιακό εύρος από -150 οC έως και +150 οC για της θερμικές ιδιότητες, το οποίο άλλαξε σε +120 οC επειδή τα καψίδια άνοιγαν κατά την θέρμανση, ενώ για τις διηλεκτρικές από -150 οC έως +20 οC. Ακόμα θα μελετηθεί η ικανότητα των υδρογελών στην αυθόρμητη απορρόφηση νερού από το περιβάλλον και πως μεταβάλλονται οι αντίστοιχες ιδιότητες τους σε συνάρτηση με την υδάτωση. Τα συστήματα υδρογέλης που τέθηκαν υπό μελέτη είναι τέσσερα και δημιουργήθηκαν από δύο μείγματα, με κύρια συστατικά την χιτοζάνη και NaDES, τα οποία υποβλήθηκαν σε δύο διαφορετικές μεθόδους ξήρανσης, θερμού αέρα και λυοφιλοποίησης. Για την μελέτη της απορρόφησης νερού αλλά και την μεταβολή των ιδιοτήτων σε συνάρτηση με την υδάτωση τα δοκίμια τοποθετήθηκαν σε γυάλες που εξασφαλίζουν σχετικές υγρασίες 33%, 65%, 75%, 85%, 98% καθώς και σε γυάλα με πεντοξείδιο του φωσφόρου (P2O5) για την μελέτη του αφυδατωμένου δοκιμίου. Παρατηρήθηκε όμως από τα πρώτα αποτελέσματα ότι οι σχετικές υγρασίες 33% και 75% μπορούν να αφαιρεθούν, καθώς δεν παρουσιάζονται σημαντικές αλλαγές στις υδατώσεις και στις μετρήσεις. Οι θερμικές ιδιότητες μελετήθηκαν με την πειραματική μέθοδο της Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης (DSC) και οι διηλεκτρικές ιδιότητες με την μέθοδο της Διηλεκτρικής Φασματοσκοπίας Εναλλασσόμενου Πεδίου (DRS). Όλα τα συμπεράσματα που εξήχθησαν από τα πειράματα παρατίθενται στο τελευταίο κεφάλαιο της εργασίας. Ως προς την απορρόφηση του νερού, η αύξηση της υδάτωσης μπορεί να θεωρηθεί εκθετική ως προς την αύξηση της σχετικής υγρασίας, για όλα τα συστήματα. Παρατηρήθηκε επίσης ότι το νερό λειτουργεί σαν πλαστικοποιητής για τα συστήματα υπό μελέτη κατεβάζοντας την θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης και ότι μέχρι υδατώσεις περίπου 30% το νερό δεν δημιουργεί δομές οι οποίες κρυσταλλώνονται. Τέλος δεν παρατηρήθηκαν διαφορές στις διηλεκτρικές και θερμικές ιδιότητες ούτε μεταξύ των δύο μειγμάτων ούτε μεταξύ των δύο διαφορετικών τρόπων ξήρανσης.	el
heal.abstract	The research interest of this thesis is the thermal and dielectric properties of chitosan (Cs) hydrogel systems with a natural deep eutectic solvent (NaDES). The study will focus on the temperature range from -150°C to +150°C for thermal properties, which was changed to +120°C because the capsules opened during heating, while for the dielectric properties from -150°C to +20°C. Additionally, the ability of hydrogels to spontaneously absorb water from the environment will be studied, as well as how their properties change with hydration. The hydrogel systems under study are four and were created from two mixtures, with chitosan and NaDES as the main components, subjected to two different drying methods, hot air and lyophilization also known as freeze-drying. For the study of water absorption and the change in properties with hydration, the samples were placed at the following relative humidities: 33%, 65%, 75%, 85%, 98%, and in phosphorus pentoxide (P2O5) for the study of the dehydrated sample. However, it was observed from the initial results that the relative humidities of 33% and 75% can be excluded, as there were no significant changes in water absorption and measurements. The thermal properties were studied using the experimental method of Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the dielectric properties using the method of Dielectric Relaxation Spectroscopy (DRS). All conclusions drawn from the experiments are presented in the final chapter of the thesis. Regarding water absorption, the increase in hydration can be considered exponential with respect to the increase in relative humidity for all systems. It was also observed that water acts as a plasticizer for the systems under study by lowering the glass transition temperature, and that at hydrations of about 30%, water does not create structures that crystallise. Finally, no differences were observed in the dielectric and thermal properties neither between the two mixtures nor between the two different drying methods.	en
heal.advisorName	Κυρίτσης, Απόστολος	el
heal.committeeMemberName	Κοντού-Δρούγκα, Ευαγγελία	el
heal.committeeMemberName	Γεωργακίλας, Αλέξανδρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	80 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false