Μονάδα:
Τμήμα ΦυσικήςΒιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2017-05-16
Συγγραφέας:
Κολονέλου Ειρήνη
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Αντώνιος Παπαθανασίου, Επίκουρος Καθηγητής
Τμήμα Φυσικής ΕΚΠΑ
Τομέας Φυσικής Στερεάς Κατάστασης
Πρωτότυπος Τίτλος:
Διηλεκτρική φασματοσκοπία σε πολυβινυλαλκοόλη και πολυβινυλοπυρρολιδόνη 50-50 % w/w και των σύνθετων αυτών με διεσπαρμένα νανο-δισκία γραφενίου σε συνθήκες θερμοκρασίας και πιέσης
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Διηλεκτρική φασματοσκοπία σε πολυβινυλαλκοόλη και πολυβινυλοπυρρολιδόνη 50-50 % w/w και των σύνθετων αυτών με διεσπαρμένα νανο-δισκία γραφενίου σε συνθήκες θερμοκρασίας και πιέσης
Περίληψη:
Στην παρούσα πτυχιακή εργασία μελετώνται οι θερμικές μεταβάσεις, οι μηχανισμοί διηλεκτρικής αποκατάστασης και γενικότερα η επιρροή της σύστασης νανοσύνθετων υλικών στη μοριακή κινητικότητα. Βασικός στόχος είναι η επιλογή των κατάλληλων υλικών, ως προς τα συστατικά στοιχεία, για συγκεκριμένες βιομηχανικές και βιοϊατρικές εφαρμογές. Συγκεκριμένα, μελετήθηκαν δύο πολυμερή, PVA και PVA-PVP 50-50% w/w και αυτών (των πολυμερών), με διεσπαρμένα νανοσωματίδια συγκεντρώσεων 0.1% και 0.3% κατά βάρος, σε συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης με χρήση διηλεκτρικής φασματοσκοπίας. Σε αυτά εφαρμόσθηκαν οι εξής τεχνικές: θέρμανση από 20οC εώς 120οC, συμπίεση σε 1 και 1000bar και Διηλεκτρική Φασματοσκοπία Εναλλασσομένου Πεδίου (ισόθερμη καταγραφή της μιγαδικής διηλεκτρικής (permittivity), για διεγείρων πεδίο 10-2 -106 Hz, σε θερμοκρασίες 20 έως 120oC). Τα αποτελέσματα των μετρήσεων και υπολογισθέντα μικροσκοπικά μεγέθη έδειξαν εξάρτηση από την πίεση και τη θερμοκρασία. Η ψύξη καταστέλλει το μηχανισμό αγωγιμότητας συνεχούς και επιτρέπει την αποκάλυψη υποκείμενων διηλεκτρικών κορυφών. Η ενέργεια ενεργοποίησης που εξήχθη από την ανάλυση των δεδομένων χαρακτηρίζει τον ενεργό φραγμό δυναμικού που διαχωρίζει γειτονικές θέσεις ισορροπίας ενώ μας υποδεικνύει την ευαισθησία των μηχανισμών ροής φορτίου του υλικού στις αλλαγές της θερμοκρασίας. Επίσης, μεταβάλλοντας τις πίεσεις για τις διάφορες θερμοκρασίες και συγκεντρώσεις προσδιορίσθηκε ο όγκος ενεργοποίησης Uact. Παρατηρήθηκε πως οι τιμές του εξαρτώνται από τη θερμοκρασία και εμφανίζουν μέγιστο στη θερμοκρασιακή περιοχή που πραγματοποιείται η υαλώδης μετάβαση των πολυμερικών μητρών που χρησιμοποιήθηκαν. Επιπλέον, διαπιστώθηκε πως τα πολυμερή PVA, PVP παρουσιάζουν κοινούς σύνθετους μηχανισμούς διηλεκτρικής αποκατάστασης και μοριακής κινητικότητας. Στα αποτελέσματα των μετρήσεων αντικατοπτρίζεται η εικόνα της σχέσης μεταξύ της δομής και των ιδιοτήτων των νανοσύνθετων. Διερευνάται κατά πόσο η προσθήκη νανοσωματιδίων επηρεάζει τη μοριακή κινητικότητα, κυρίως μεταβάλλοντας την υαλώδη μετάβαση. Τέλος, στις διηλεκτρικές μετρήσεις, εμφανίζονται δύο μηχανισμοί μεταφοράς ηλεκτρικού φορτίου. Ο πρώτος και κυριότερος είναι η dc-αγωγιμότητα ενώ ο άλλος αφορά τη χωρικά εντοπισμένη ροή φορτίου και τη συνεπαγόμενη εμφάνιση διεργασιών χαλάρωσης. Από τα αποτελέσματά μας είναι εμφανές πως η επίδραση των νανοσωματιδίων, για το εύρος των συγκεντρώσεων της παρούσας εργασίας είναι πρακτικά ασθενής, σ' αυτούς τους μηχανισμούς χαλάρωσης, ισχυρή όμως στο μηχανισμό αγωγιµότητας συνεχούς.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λοιπές θεματικές κατηγορίες:
Φυσική
Λέξεις-κλειδιά:
άνθρακας,νανοδισκία,πολυμερή,νανοσωματίδια
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
1
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
15
