Text Box: Autoritatea contractanta:

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI, Facultatea de Chimie Industriala
Program MATNANTECH


Contractor:

INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE—DEZVOLTARE PENTRU TEHNOLOGII IZOTOPICE SI MOLECULARE, Cluj-Napoca
Text Box: Rezumatul final al proiectului

NANOFUNC

Your business tag line here.

Product Detail

NANOFUNC

Your business tag line here.

NANOFUNC

Your business tag line here.

NANOFUNC

Your business tag line here.

Rounded Rectangle: Nanostructuri functionalizate pe baza de polimeri conjugati si nanocompozitele acestora
NANOFUNC
Rounded Rectangle: Prezentare generala
Rounded Rectangle: Obiective
Rounded Rectangle: Etape
Rounded Rectangle: Parteneri
Rounded Rectangle: Personal
Rounded Rectangle: Publicatii
Rounded Rectangle: Colaborari internationaleRounded Rectangle: Rezultate

       REZULTATE

             A fost ales pentru reactiile de functionalizare si polimerizare monomerul pirol. Pentru functionalizarea acestuia se foloseste reactia de substitutie electrofila a unui atom de hidrogen de pe inelul aromatic si  reactia de substitutie a hidrogenului de la atomul de azot in cazul pirolului.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

Pentru elucidarea structurii şi a funcţionalităţii acestor sisteme s-au modelat geometriile sistemelor folosind pachetul de programe GAUSSIAN03 pentru sisteme Linux cu arhitectură de 64 de biţi. S-a aplicat metoda Teoriei Funcţionalelor de Densitate (numită în literatura de specialitate Density Functional Theory sau DFT) şi am utilizat două seturi de baze de tip Pople: 6-31G, respectiv 6-31++G(2d,2p).

 

acidul 4-(3-pirol)-4-oxobutiric

acidul 4-oxo-(4-pirol-1-il)-butiric

Structura celor doi monomeri este foarte asemănătoare, diferenţa constă numai în legătura dintre ciclul pirolic şi lanţul de carbon. Energia totală a celor două sisteme are valori apropiate (-590.771004 a.u. pentru monomerul 1, respectiv -590.770663 a.u. pentru acidul 4-oxo-(4-pirol-1-il)-butiric

).

Cei doi monomeri au fost obtinuti prin doua metode, schmele de reactie sunt prezentate mai jos:

Cu monomerii astfel obtinuti au fost obtinute structurile polimerice Poli(pirol-co- acid β-(pirol-1-il) –propanoic), Poli(pirol-co- acid 4-(pirol-3-il)-4-oxobutiric)

Caracterizarea fizica

 

RMN

Elaborate metodele de laborator pentru obtinerea polimerilor functionalizati:

poli(pirol-co-acid β-(pirol-1-il)-propanoic) si poli(pirol-co-acid 4-(pirol-3-il)-4-oxobutirirc).

 

· Au fost aplicate mai multe metode de sinteza pentru a alege o metoda optima prin care sa obtinem monomerul substituit in cantitati ridicate intr-un timp scurt si cu costuri scazute. Pentru a elabora metodele de laborator pentru obtinerea polipirolului functionalizat cu diferite grupari si in diferite pozitii ale inelului pirolic s-au sintetizat cei doi monomeri pirolici acidul β-(pirol-1-il)-propanoic si acidul 4-(pirol-3-il)-4-oxobutiric.

· Parametrii de sinteza ai polipirolului functionalizat care au o influenta deosebita asupra reactiei sunt: agentul de oxidare, raportul dintre oxidant si monomer, temperature si timpul de reactie. Parametrii de sinteza au fost in asa fel alesi incat sa se asigure o inglobare a cat mai multor unitati monomerice substituite in lantul polymeric.

· Metodele de sinteza pentru obtinerea polipirolului functionalizat dezvoltate pot fi aplicate pentru obtinerea de composite pe baza de polipirol functionalizat. In acest fel se largeste domeniul pentru aplicatiile polipirolului functionalizat.

Functionalizarea nanocompozitelor pe baza de polimer conjugat si nanofluide magnetice

· S-au obtinut si caracterizat nanostructure functionalizate pe baza de nanopartilule magnetice si copolimeri pirolici functionalizati. Utilizarea nanoparticulelor magnetice stabilizate cu diferiti surfactanti sub forma de fluid magnetic a permis incapsularea acestora intr-un invelis de polimer conductor functionalizat, obtinandu-se nanostructure de tip “core-shell

 

· Sinteza nanofluidelor magnetice are loc in doua etape:

A) in prima faza prepararea nanoparticulelor magnetice

B) Dispersarea nanoparticulelor magnetice sintetizate in diferite medii de dispersie. Pentru stabilizarea sterica s-au folosit urmatoarele combinatii de stabilizanti: DBS-DBS, acid miristic (MA) - DBS.

 

· Obtinerea nanostructurilor magnetice pe baza de polimer functionalizat, s-a realizat prin intermediul reactiei de polimerizare a unitatilor monomerice substituite si nesubstituite in prezenta de nanofluid magnetic dispersat in apa. Ca si monomeri functionalizati s-au utilizat acidul β-(pirol-1-il)-propanoic si 2,5-dioxopirolidinil-3-(pirol-1-il)propanoat.

 

· Probele astfel obtinute au fost caracterizate morfologic, prin spectroscopie FTIR, prin spectroscopie de fotoelectroni, precum si caracterizate din punct de vedere magnetic.

 

· Imaginile TEM si HRTEM indica formarea structurii de tip core-shell a nanostructurilor magnetice functionalizate, cu un miez magnetic cristalin Fe3O4 acoperit de stratul de copolymer, avand o grosime de aproximativ 1,5—3 nm.

· Formarea nanostructurilor magnetice functionalizate prin inserarea unitatilor de pirol substituit in cadrul lantului pirolic care inconjoara particular magnetica, a fost demonstrate cu ajutorul spectroscopiei FTIR si XPS.

· Din curbele de magnetizare in functie de campul magnetic aplicat ale nanostructurilor magnetice functionalizate se observa ca acestea nu prezinta histerezis, ceea ce indica o comportare superparamagnetica a nanocompozitelor investigate. Acest tip de comportare satisface cerintele aplicarii acetsor nanocompozite magnetice pentru biotehnologii.