haku: @supervisor Niinistö, Lauri / yhteensä: 162
viite: 9 / 162
| Tekijä: | Mattila, Elina |
| Työn nimi: | Orgaanisten kerrosten valmistus piidioksidipinnoille kaasu-kiinteäfaasireaktioilla |
| Deposition of organic layers on silicon dioxide surfaces using gas-solid phase reaktions | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2004 |
| Sivut: | viii + 87 s. + liitt. 9 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Kemian tekniikan osasto |
| Oppiaine: | Epäorgaaninen kemia (Kem-35) |
| Valvoja: | Niinistö, Lauri |
| Ohjaaja: | Iiskola, Eero |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark TKK 4046 | Arkisto |
| Tiivistelmä (fin): | Tämän diplomityön tarkoituksena oli valmistaa orgaanisia polyimini- ja polyamidikerroksia amorfisen, huokoisen piidioksidin eli silikan pinnalle kaasu-kiinteäfaasireaktioilla. Valmistusmenetelmänä käytettiin atomikerroskasvatusta (ALD). Kirjallisuusosassa on käsitelty ALD-tekniikan perusteita ja erityispiirteitä sekä luotu katsaus epäorgaanisten ja orgaanisten ohutkalvojen käyttökohteisiin ja valmistustekniikoihin. Kirjallisuusosassa on käsitelty polyiminien ja polyamidien lisäksi yleisesti polymeerien ominaisuuksia, valmistusmenetelmiä ja keskitytty vielä erikseen polymeeriohutkalvoihin. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin erilaisten orgaanisten lähdeaineiden reaktioita amiinifunktionalisoidun silikapinnan kanssa. Analyysimenetelminä tässä työssä käytettiin DRIFTS-IR-spektrometriaa sekä hiilen ja typen alkuaineanalyyseja. lminisidoksia muodostui kasvatuslämpötiloissa 150 °C ja 200 °C kun lähdeaineina käytettiin tereftaalidialdehydiä ja bentsaldehydiä. Dimetyylitereftalaattia ja tereftaalihappoa käytettiin lähdeaineina amidikerrosten kasvattamisessa. Dimetyylitereftalaatti ei reagoinut toivotulla tavalla, vaikka kasvatuslämpötilaa nostettiin jopa 350 °C:een. Tereftaalihappo taas muodosti amidisidoksia amiinipinnan kanssa kasvatuslämpötiloissa 240-300 °C. Tereftaalihapon, dimetyylitereftalaatin ja tereftaalidialdehydin vapaita funktionaalisia ryhmiä yritettiin saada reagoimaan edelleen 1,4-fenyylidiamiinin kanssa 150 °C:ssa, mutta tässä ei onnistuttu. Kokeellisessa osassa tutkittiin myös silikapinnan aldehydifunktionalisointia. Lähdeaineena käytettiin trietoksisilaanibutyylialdehydiä, ja kasvatuslämpötilana oli 150-300 °C. Silikasubstraatin ominaisuuksien vaikutusta trietoksisilaanibutyylialdehydin reaktioihin tutkittiin käyttämällä substraattina eri lämpötiloissa lämpökäsiteltyä silikaa. Pintaa ei saatu saturoitua trietoksisilaanibutyylialdehydillä, mikä vaikeutti tulosten tulkintaa. Sekä silikasubstraatin lämpökäsittelyn lämpötilan että trietoksisilaanibutyylialdehydikasvatusten kasvatuslämpötilan vaikutusta pinnan reaktioihin on tutkittava edelleen. Aldehydifunktionalisoidun pinnan reaktioita erilaisten amiinien kanssa päätettiin kuitenkin tutkia. Alifaattiset amiinit 1,6-diaminoheksaanin ja butyyliamiinin todettiin muodostavan iminisidoksia, mutta aromaattinen aniliiini ei reagoinut aldehydipinnan kanssa. Tämän todettiin johtuvan siitä, että aniliini on heikompi nukleofiili kuin alifaattiset amiinit, mikä voitiin todeta amiinien erilaisista pKaw -arvoista. |
| Tiivistelmä (eng): | The purpose in this Master's Thesis was to make organic layers on amorphous, porous silica powder using gas-solid phase reactions. Atomic Layer Deposition (ALD) was used as the deposition method. The principles and specialties of ALD are reviewed in the literature part of this thesis. There is also an overview of both inorganic and organic thin films and their deposition methods. Additionally, polymers are discussed in the final part of the literature section, with particular attention given to polyamides, polyimides, and polyamines. The initial phase in the experimental part was deposition of gamma-aminopropyldiethoxymethylsilane on the silica surface. After that the reactions of the amine were studied with terephthaldialdehyde, benzaldehyde, terephthalic acid and dimethylterephthalate in different reaction temperatures. The reactions were monitored by DRIFTS-IR spectrometry and composition was determined by carbon and nitrogen analyses. Imine bonds were discovered to form by reactions with amine using either of the aldehydes in reaction temperatures 150 °C and 200 °C. The amine surface did not react with dimethylterephthalate, even if the reaction temperature was as high as 350 °C. On the other hand terephthalic acid did form an amide bond in reaction with the amine in reaction temperatures 240-300 °C. The reactions of terephthaldialdehyde, terephthalic acid and dimethylterephthalate were studied further with 1,4-phenyl diamine but these experiments were not successful. During this work, we also studied the reactions between triethoxysilylbutyraldehyde and the silica surface in temperature range of 150-300 °C. Besides reaction temperature the effect of heat treatment temperature of the silica substrate was studied. Interpretation of the results was difficult because the surface of the silica was not fully saturated with triethoxysilylbutyraldehyde. The reactions of aldehyde-functionalized silica surface were studied with different amines. It was observed that the aliphatic amines reacted quite well, but the aromatic amines were less reactive. This difference in the reactivity of amines towards the aldehyde group could be explained by their different pKaH values. Aliphatic amines have higher pKaH values and are thus better nucleophiles. |
| ED: | 2004-12-27 |
INSSI tietueen numero: 26607
+ lisää koriin
INSSI