Sinteza i svojstva hidrogelova na bazi metakrilne kiseline modifikovanih zeolitima
Synthesis and properties of methacrylic acid based hydrogels modified with zeolites
Докторанд
Panić, Vesna V.Ментор
Veličković, SavaЧланови комисије
Jeremić, KatarinaKalagasidis Krušić, Melina
Grujić, Aleksandar
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
U prvom delu ovog rada sintetisani su hidrogelovi na bazi delimično i potpuno
neutralisane metakrilne kiseline, radikalnom polimerizacijom i umrežavanjem na 80 °C,
konvencionalno i pod dejstvom mikrotalasnog polja. Primenom ova dva načina sinteze
i variranjem eksperimentalnih parametara, sintetisani su makroporozni materijali sa
veoma različitim karakteristikama, morfologijom, osnovnim strukturnim parametrima,
mehaničkim svojstvima i ponašanjem pri bubrenju, što je pokazano njihovim
karakterisanjem primenom infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom
(FTIR), skenirajude elektronske mikroskopije (SEM), dinamičko-mehaničke analize
(DMA) i pradenjem kinetike bubrenja.
Nakon analize i optimizacije dobijenih rezultata, konvencionalnom radikalnom
polimerizacijom su sintetisani kompozitni hidrogelovi na bazi PMAA matrice sa
stepenom neutralizacije monomera od 80% i neorganskih punila, tipa zeolita A i ZSM-5
u koncentracijama 10-30 mas%. Karakterisanje dobijenih kompozita izvršeno... je FTIR,
DMA i termogravimetrijskom analizom (TGA), SEM mikroskopijom i pradenjem
ponašanja pri bubrenju i dehidrataciji pod uticajem različitih eksperimentalnih uslova:
pH medijuma, temperature, dejstva ultrazvučnog i mikrotalasnog polja. Utvrđeno je da
je zeolit ravnomerno raspoređen u PMAA matrici, kao i da su ostvarene interakcije
fizičke, najverovatnije vodonične veze. Utvrđeno je i da su sintetisani kompoziti boljih
mehaničkih svojstava, bržeg odziva i vede termičke stabilnosti, pH-osetljivi, dok su u
ispitivanom temperaturnom opsegu potpuno neosetljivi na promenu temperature
ukoliko nisu izloženi dejstvu utrazvučnog ili mikrotalasnog polja.
Ispitana je mogudnost uklanjanja katjonske boje basic yellow 28 (BY28) sorpcijom iz
vodenih rastvora na sintetisanim hidrogelovima, kao i uticaj stepena neutralizacije
monomera, prisustva, vrste i koncentracije zeolita u kompozitnim hidrogelovima na
uspešnost uklanjanja navedene boje, pod različitim eksperimentalnim uslovima, kao i
kinetika sorpcije i adsorpcione izoterme. Pokazano je da su sintetisani materijali
pogodni za uklanjanje BY28 i da su uspešnost i tok procesa sorpcije uslovljeni vrstom
sorbenta i primenjenim uslovima...
In the first part of this work hydrogels based on partially and completely
neutralized methacrylic acid were synthesized by free-radical polymerization and
crosslinking at 80 °C, conventionally and in microwave field. By using these two
methods of synthesis and by varying the experimental parameters, macroporous
materials with very different characteristics, morphology, the basic structural
parameters, mechanical properties and swelling behavior, were synthesized as
demonstrated by characterizing them using Fourier Transform Infrared Spectroscopy
(FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Dynamic-mechanical analysis (DMA) and
by monitoring the kinetics of swelling.
After analysis and optimization of the obtained results composite hydrogels based on
PMAA matrix with the neutralization degree of monomer of 80% and inorganic fillers,
of zeolite A and ZSM-5 type at concentrations of 10-30 wt% were synthesized
conventionally. The characterization of the obtained composites was performed by...
FTIR, thermogravimetric (TGA) and DMA analysis, SEM microscopy and by monitoring
the swelling behavior and dehydration at different solution pH, temperature and under
effects of ultrasonic and microwave fields. It is found that the zeolite particles are
distributed uniformly in the PMAA matrix and that the established interactions are
physical, probably hydrogen bonds. It is also found that the composites with better
mechanical properties and higher thermal stability, sensitive to change of solution pH,
while completely insensitive to temperature changes in the investigated temperature
range unless they are exposed to ultrasound or microwave field, were synthesized.
The possibility of removing of the cationic dye basic yellow 28 (BY28) from wastewater
by sorption onto synthesized hydrogels, and the effect of the monomer neutralization
degree, presence, type and concentration of zeolite in the hydrogels, on the efficiency
of the removal of BY28 under different experimental conditions, were investigated, as
well as sorption kinetics and isotherms. It is shown that the synthesized materials are
suitable for the removal of BY28 and that the efficiency and progress of sorption
process is affected by the type of the sorbent and the conditions applied...
Факултет:
Универзитет у Београду, Технолошко-металуршки факултетДатум одбране:
12-06-2012Пројекти:
- Синтеза и карактеризација нових функционалних полимера и полимерних нанокомпозита (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-172062)