haku: @keyword polyaniline / yhteensä: 7
viite: 1 / 7
« edellinen | seuraava »
| Tekijä: | Metsälä, Antti |
| Työn nimi: | Hexamethylene diisocyanate functionalized graphene oxide as a filler in polyurethane and polyaniline composites |
| Heksametyleeni-di-isosyanaatti funktionalisoitu grafeenioksidi täyteaineena polyuretaani ja polyaniliini komposiiteissa | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2014 |
| Sivut: | viii + 52 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos |
| Oppiaine: | Prosessit ja tuotteet (KE3003) |
| Valvoja: | Seppälä, Jukka |
| Ohjaaja: | Luong, Nguyen Dang |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201408292524 |
| 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 Aalto 1654 | Arkisto |
| Avainsanat: | graphene graphene oxide functionalization isocyanate polyaniline polyurethane grafeeni grafeenioksidi funktionalisointi isosyanaatti polyaniliini polyuretaani |
| Tiivistelmä (fin): | Grafeeni on hiilinanomateriaali, jolla on korkea sähkön- ja lämmönjohtavuus, hyvä mekaaninen kestävyys sekä hyvät kaasunläpäisevyys ja optiset ominaisuudet. Tässä työssä tutkitaan grafeenin funktionalisointimahdollisuuksia sekä funktionalisoidun grafeenin käyttöä komposiiteissa. Puhtaassa muodossaan grafeeni ei liukene yleisiin liuottimiin, eikä sillä ole funktionaalisia ryhmiä, joita voitaisiin käyttää hyväksi kovalenttisessa funktionalisoinnissa. Tämä hankaloittaa sen käyttöä komposiittimateriaaleissa. Funktionaalisten ryhmien luomiseksi, grafeeni voidaan hapettaa grafeenioksidiksi. Happi-funktionaalisuuksien tuomisen lisäksi, hapettaminen myös vahingoittaa grafeenin rakennetta ja johtavuusominaisuuksia. Johtavuus voidaan kuitenkin suurimmaksi osaksi palauttaa pelkistämällä. Pelkistyksen jälkeen grafeenioksidissa on yhä jäljellä joitakin funktionaalisia ryhmiä, joita voidaan käyttää kovalenttiseen funktionalisointiin. Grafeenin funktionalisoinnin yleisin tavoite on saada grafeeni liukenemaan, tai ainakin dispergoitumaan, tiettyyn liuottimeen. Muita tavoitteita funktionalisoinnille ovat mm. polymeerien kiinnitys grafeenin pintaan, douppaus, sekä bandgapin luominen. Työn kokeellisessa osuudessa tutkitaan grafeenin funktionalisointia kemikaalilla, jossa on kaksi funktionaalista ryhmää. Tätä tarkoitusta varten valittiin Heksametyleeni-di-isosyanaatti, sillä isosyanaatti voi muodostaa uretaaneja grafeenioksidin hydroksyyliryhmien kanssa. Tällä tavoin funktionalisoitua materiaalia tuktittiin täyteaineena polyaniliini ja polyuretaani komposiiteissa. Valmistettujen materiaalien rakennetta tutkittiin infrapunaspektroskopialla. Lisäksi komposiiteista mitattiin lämmön- ja sähkönjohtavuudet. Mitatuista infrapunaspektreistä on nähtävissä, että sekä grafeenioksidin funktionalisointi, että funktionalisoidun materiaalin integrointi polymeeriin onnistuivat. Polyaniliinikomposiitin sähkönjohtavuus kasvoi, mutta polyuretaanikomposiitit eivät johtaneet sähköä. Komposiittien lämmönjohtavuuksissa ei tapahtunut merkittäviä muutoksia. |
| Tiivistelmä (eng): | Graphene is a carbon nanomaterial with high electrical and thermal conductivities, high mechanical strength, good barrier properties, and interesting optical properties. The purpose of this thesis is to study the possible functionalizations of graphene and the use of such functionalized materials in composites. In its pure form, graphene is insoluble in most solvents and it has no functional groups that could be easily covalently functionalized, complicating its use in composite materials. To introduce such functional groups, graphene can be oxidized to form waterdispersible graphene oxide. In addition to introducing oxygen functionalities to the material, the oxidation process also disrupts graphene's structure and conductivity. Most of the conductivity can be restored by reduction, and after reduction the material still has a small amount of oxygen functionalities left that can be used for covalent functionalization. The main purpose for functionalizing graphene is to increase its solubility. Other purposes include grafting polymers to graphene's surface, doping, and bandgap creation. In the experimental part of this work we study the functionalization of graphene oxide with a chemical that has two functional groups. For this purpose, hexamethylene diisocyanate was chosen, as isocyanate can form urethanes with the hydroxyl groups of graphene oxide. The functionalized material was then studied as the filler in polyaniline and polyurethane composites. The composition of the fabricated materials was studied with infrared spectroscopy, thermal properties were studied with differential scanning calorimetry and transient plane source method, and the electrical conductivites were studied with 4-point probe method. The IR spectra show succesful functionalization of graphene oxide, and the succesful integration of functionalized graphene oxide to the matrix polymer. The electrical conductivity of polyaniline composites increased somewhat, but the polyurethane composites were not electrically conducting. No significant changes were observed in the thermal conductivites. |
| ED: | 2014-08-31 |
INSSI tietueen numero: 49652
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI