Amfifilik jeller: Sentezi, karakterizasyonu ve çözücü etkileşim özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Amfifilik polimer jeller; hidrofilik ve hidrofobik birimlere sahip üç boyutlu çapraz bağlı polimerlerdir. Hidrofobik ünitelere sahip oldukları için de hidrojellerle karşılaştırıldıklarında hem hidrofilik hem de hidrofobik molekülleri absorblayarak şişebilme özelliğine sahiptirler. Bu tez kapsamında, hidrofilik star tip polietilen glikol ve hidrofobik organosilan birimleri kullanılarak, farklı özelliklere sahip üç boyutlu ağ yapılı amfifilik polimerik sorbentler sentezlendi. Elde edilen sorbentler Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR), katı hal 13C ve 29Si çapraz polarizasyon-sihirli açı spin (CPMAS), nükleer manyetik rezonans (NMR) ve termal gravimetrik analiz (TGA) metotları kullanılarak yapısal, termal ve morfolojik özellikleri incelendi. Ağ yapısında bulunan hidrofilik ve hidrofobik birimleri sayesinde, sentezlenen sorbentler su ortamında birer hidrojel ve organik sıvı ortamında ise birer organojel işlevi gösterdiği tespit edildi. Sentezlenen polimer sorbentlerin su ve çeşitli organik solventlerde şişme kapasitesi incelendi. Ayrıca, polimer sorbentlerin absorbsiyon, desorpsiyon kinetiği, yeniden kullanım özellikleri, suda şişme ve bozunma özellikleri, su-organik solvent karışımlarındaki absorbsiyon davranışları incelendi.

Amphiphilic polymer gels are three-dimensional crosslinked polymer chains that contain both hydrophilic and hydrophobic moieties. Due to the presence of the hydrophobic units, amphiphilic gels have the advantage when compared to the commonly used hydrogels that they can swell and absorb both hydrophilic and hydrophobic molecules. In this thesis, a series of amphiphilic polymeric sorbent with different features have been prepared using hydrophilic star-type poly(ethylene glycol) and hydrophobic organosilane units. The structural, thermal and morphological analysis of obtained polymer sorbents were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), solid-state 13C and 29Si cross polarization magic angle spinning (CPMAS), nuclear magnetic resonance (NMR) and thermal gravimetric analysis (TGA). Thanks to having hydrophobic and hydrophilic units in its polymeric network, the obtained sorbents acts as hydrogel in water medium, whereas act as organogel in organic solvent medium. The water and organic solvent absorbency of prepared polymer sorbent were examined. Additionally; absorption-desorption kinetics, reusability, swelling and degredation behavior in water, swelling behavior in oil/water mixtures were investigated.