سنتز نانوکامپوزیتهای جدید پلیمر/دی اکسیدتیتانیوم و پلیمرهای فعال نوری حاوی آمینواسیدهای l-متیونین و l-لوسین، با استفاده از تابش ریزموج و مایعات یونی

در بخش نخست مطالعات، تهیه سه نوع از پلیمرها -بطور اسمی پلی استرها، پلی آمیدها و پلی اوره ها- بررسی شده است. بدین منظور یک مونومر دی اسید فعال نوری تهیه و توسط روشهای طیف سنجی ft-ir، 1h-nmr، 13c-nmr ، آنالیز عنصری و همچنین اندازه گیری چرخش ویژه شناسایی شد و مورد واکنش پلیمر شدن مرحله ای مستقیم با دی اولها و دی آمینهای آروماتیک مختلف قرار گرفت تا به ترتیب پلی استرها و پلی آمیدهای مربوطه، ایجاد شوند. درمورد تهیه پلی اوره ها از واکنش دی آمین کایرال با دی ایزوسیاناتها استفاده گردید. برخی از خواصی که این پلیمرها نشان دادند عبارتست از: الف) فعالیت نوری؛ استفاده از بخشهای دارای اسیدآمینه کایرال در ساختار مونومرها باعث القاء فعالیت نوری به کل بدنه پلیمری شده است. این ویژگی، پلیمرهای مورد بررسی را برای کاربردهایی مانند پرکننده های ستون کروماتوگرافی بعنوان فاز ساکن برای جداسازی مخلوطهای راسمیک، مناسب می سازد. ب) بهبود فرایندپذیری؛ وجود گروههای آویزان حجیم باعث افزایش حل پذیری این پلیمرها در حلالهای آلی با قطبیت بالا شده و از این طریق به افزایش فرایندپذیری آنها منتهی شده است.ج) پایداری حرارتی؛ درحالیکه گروهای آویزان حجیم معمولاً همراه با افزایش انحلال پلیمرها باعث افت مقاومت حرارتی آنها می شوند، در اینجا بدلیل پیش بینی کردن بخشهای ایمیدی در ساختار گروههای آویزان از این اثرات ناخواسته گروههای آویزان جلوگیری شده است. پلیمرهای تهیه شده در حلالهایی مانند دی متیل سولفوکساید، n،n-دی متیل فرم آمید، n-متیل پیرولیدین و n،n-دی متیل استامید قابل حل بودند. همچنین آزمونهای پایداری حرارتی توسط روشهای tga و dsc نشان داد که پلیمرهای مذکور از مقاومت حرارتی قابل توجهی برخوردارند. در قسمت دیگر تحقیقات از تابش ریز موج بعنوان نیروی محرکه واکنشهای پلیمرشدن و مایع یونی بعنوان محیط انجام واکنشها استفاده شده است. تابش ریزموج با کاهش زمان انجام واکنش از چند ساعت به چند دقیقه و مایع یونی با حذف حلاهای آلی و برخی از ترکیبات سمی از محیط واکنش، کمک شایانی به سبزتر کردن واکنشهای پلیمرشدن کرده اند. در بخش سوم این مطالعات برای اولین بار نانوکامپوزیتهای فعال نوری پلی ایمید/دی اکسیدتیتانیوم به روش سل-ژل تهیه شده اند. در این بخش یک دی آمین فعال نوری جدید تهیه و شناسایی شده و با پایروملتیک دی انیدرید در دمای اتاق وارد واکنش شد. انجام واکنش در این دما تنها تا مرحله تشکیل پلی(آمیک اسید) مقدور است. پلی(آمیک اسید) فعال نوری ایجادی با معرف تترااتیل اورتوتیتانات در حلال استیل استون مخلوط شده و با تبخیر حلال به صورت یک فیلم نازک درآمد. بخشهای آمیک اسیدی توسط فرایند حرارتی به حلقه های ایمیدی تبدیل شده و یک مولکول آب خارج خواهد شد که این آب با هیدرولیز معرف تیتانات در دمای 300 درجه سانتیگراد تولید نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم می کند. فیلمهای نانوکامپوزیت حاصل توسط تکنیکهای میکروسکوپ الکترونی (tem و afm)، آزمونهای حرارتی (tga و dsc)، بررسی پراش پرتو ایکس (xrd) و همچنین طیف سنجی های ft-ir و uv-vis شناسایی شدند.