Kil-polimer sol-jel hibrit materyalinin sentezi ve fizikokimyasal özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Kil ve organik grupları içeren yeni sol-jel materyallerin; (RO')nE-X-A metal alkoksitleri, (A fonksiyonel grup, X kararlı grup ve (RO')"E ise Si(OR)4'ü göstermektedir.) kullanılarak hazırlanması izah edilmektedir. Polimerler kil materyalleri ile sol-jel teknolojisi kullanılarak etkileştirilmiş ve bağlanma özellikleri araştırılmıştır. Bu çalışmada A-174 ve kil kullanılarak farklı sayıda polimer yapıya bağlanmıştır. İki değişik yol denenmiştir. A-174'in ön koşullandırılması ile kile bağlanması sağlanmış ve ara yüzeyde veya yüzeyde polimer ile etkileştiril miştir. Organofonksiyonel grubun seçiminin bağlanmada etkili olduğu bulunmuştur. Polimerler için en iyi sonuç A-174 ile elde edilmiştir. Materyallerin yapıları, Fourier Transform Infrared, Diferansiyel Termal Analiz, Termogravimetrik Analiz, X-ışınları Kırınımı Yöntemi ve Taramalı Elektron Mikroskobu ile karakterize edilmiştir. A-174'ün bifonksiyonel olmasından dolayı kaolin, bentonit, kuartz ve silika denenmiş ve farklı sayıda polimer ile etkileştirilebilirmatriks hazırlanmıştır. Kil-poli(vinil piridin) matriksleri hazırlanarak bakteri hücrelerinin tutuklanması kimyasal yapıya bağlı kalarak çalışılmıştır. Katmanlı silikatlarada kovalent bağ oluşum mekanizmasının killerin ya yüzey hidroksil grupları ya da iç tabakalardaki OH grupları ile olduğu ve bu bağlanmanın polimer, kil ve metodolojiye bağlı olduğu ispatlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Kil, hibrit materyal, sol-jel, y-metakriloksipropil trimetoksisilan

Metal alkoxide of the type (RO')nE-X-A, where A represents a functional group, and X is a hydrolytically stable spacer linking and the metal alkoxide moiety Si(OR)4, used for the preparation of novel sol-gel hybrid materials composed of both clay and organic entities is described. This was consructed by the entrapment of polymers in clay materials by sol- gel process. The binding properties of polymers were evaluated. In the study, y-methacryloxypropyl trimethoxysilane and clay were used to prepare novel precursor to bind different type of poymers. Two different routes were tested. The pretreatment of y-methacryloxypropyl trimethoxysilane enables the clay to bond covalently to the interphase or surface of inorganic substrate and polymer. It was found that the proper selection of the organofunctional group of the silane was decisive for strong bonding to the resin. The best results for polymers have been achieved with y-methacryloxypropyl trimethoxysilane. The structiffe of the materials was characterized by Fourier Transform Infrared, Differential Thermal Analysis, Thermo Gravimetric Analysis, X-Ray Difraction and Scanning Electron Microscope techniques. Owing to bifunctioanality of A-174, kaolinite, bentonite, quartz, and silica were tested to prepare series immobilized hybrid matrix that had enabled to bind polymers. The clay-polyvinylpyridinium matrix was prepared and the ability of the matrix to capture bacterial cells depends on the chemical structure was rationalized. The mechanism of covalent bond formation in layered silicates, either interaction with surface hydroxy groups or interlayer hydroxy groups of the clay was proved and it depends upon the polymer and the methodology has been chosen. Key words: Clay, Hybrid materials, sol-gel, y-methacryloxypropyl trimethoxysilane