haku: @keyword huokoisuus / yhteensä: 17
viite: 3 / 17
| Tekijä: | Hakanpää, Janina |
| Työn nimi: | Characterization of polymer membranes with SECM and streaming potential |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2016 |
| Sivut: | 65 + 10 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Kemian tekniikan korkeakoulu |
| Oppiaine: | Kemia (KE3001) |
| Valvoja: | Murtomäki, Lasse |
| Ohjaaja: | Yliniemi, Kirsi |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201602161345 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 3480 | Arkisto |
| Avainsanat: | SECM membranes PDMAEMA cellulose acetate streaming potential magnesium implants selluloosa-asetaatti membraanit virtauspotentiaali magnesium implantit läpäisevyys huokoisuus |
| Tiivistelmä (eng): | In earlier studies, membranes consisting of cellulose acetate (CA) and poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate) (PDMAEMA) were developed to control the dissolution of magnesium in solutions containing chloride. In this work, the properties of CA:PDMAEMA polymer membranes were studied with scanning electrochemical microscopy (SECM) and streaming potential. The membranes were prepared by spin coating and the CA:PDMAEMA ratios investigated were 1:0, 1:0.25 and 1:0.75. Streaming potential was used to investigate the pore size and pore size distribution of the membranes. The streaming potential measurements showed that contrary to previous assumptions, the CA:PDMAEMA membranes do not have a porous nature. This might be due to the hydrogel-like behaviour of PDMAEMA, the softness of the membranes, the diffusion path of solutes in CA or a combination of these. The transport through the membranes was studied with SECM. SECM measurements were conducted both in a diffusion cell and on an ideally conducting substrate. In the diffusion cell, the current in close proximity of the membrane was measured as a function of time together with approach curves. Both measurements showed that the transport of the electroactive species through the membrane was slow. The transport through the membranes was further studied by placing the membranes on an ideally conducting substrate and measuring approach curves. These measurements showed clearly that the transport through the membranes can be controlled by controlling the amount of PDMAEMA. An increase in the amount of PDMAEMA increases the value of the dimensionless permeability coefficient. The time dependent changes in the dimensionless permeability coefficient were also studied and these measurements indicate that the differences in the transport through the membranes become less significant over time. However, the time dependent behaviour has to be studied further. |
| Tiivistelmä (swe): | I tidigare studier har membraner av cellulosa acetat (CA) och poly(N,N-dimetylaminoetyl metacrylat) (PDMAEMA) utvecklats för att kontrollera korrosionen av magnesium i vattenlösningar innehållandes kloridjoner. I detta arbete undersöktes CA:PDMAEMA membraner med elektrokemiskt svepmikroskop (SECM) och srömningspotential. Membranerna framställdes genom spin-coating så att förhållandet i de undersökta membranerna mellan CA och PDMAEMA var 1:0, 1:0.25 och 1:0.75. Strömningspotential användes för att bestämma porstorleken i membranerna samt porernas storleksfördelning. Mätningarna av strömningspotentialen visade, att i motsatts till tidigare antaganden, har CA:PDMAEMA membranerna en icke-porös natur. Detta kan delvis bero på att membranerna är mjuka och påvisar hydrogelaktiga egenskaper och på att diffusionen möjligtvis sker främst genom membranmaterialet istället för genom porerna. Ämnestransporten över membranerna studerades med SECM. SECM mätningarna utfördes delvis i en diffusionscell och delvis på ett strömledande substrat. I diffusionscellen undersöktes förändringar i strömmen nära membranens yta som en funktion av tiden samt s.k. approach curves. Båda mätningarna visade att diffusionen genom membranerna är långsam. Ämnestransporten över membranerna undersöktes ytterligare genom att lägga membranerna på ett strömledande substrat för att sedan mäta approach curves. Dessa mätningar visade tydligt att ämnestransporten över membranerna kan kontrolleras genom att kontrollera mängden PDMAEMA i membranerna. Genom att öka mängden PDMAEMA kan värdet på den dimensionslösa permeabilitetskoefficienten ökas. Tidsberoende förändringar i den dimensionslösa permeabilitetskoefficienten undersöktes med approach curves. Resultaten indikerar att skillnaderna mellan de olika membranerna blir mindre som en funktion av tiden. Denna observation måste dock studeras ytterligare. |
| ED: | 2016-02-21 |
INSSI tietueen numero: 53137
+ lisää koriin
INSSI