Self-organised nanostructures based on polyamides and polypeptides

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2000

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Polymeeriteknologia

Mcode

Kem-100

Degree programme

Language

en

Pages

ix + 77 s. + liitt. 17

Series

Abstract

Työn tarkoituksena oli selvittää onko polyamideja ja polypeptidejä mahdollista koordinaatiokompleksoida sopivilla amfifiileillä siten, että ne muodostaisivat mesomorfisia nanorakenteita. Tavoitteena oli myös saada lisäymmärtämystä sinkkidodekyylibentseenisulfonaatin käyttäytymiseen polymeerikomplekseissa eli millainen vuorovaikutus polymeeriketjun ja amfifiilin välillä on ja mikä on tarkka vuorovaikutuksen paikka komplekseissa. Karakterisoinnissa oleellisimmat analyysimenetelmät olivat optinen mikroskopia, FTIR-spektroskopia ja röntgensäteilyn pienkulmasironta. Optista mikroskopiaa käytettiin kompleksien valmistusvaiheessa liuosten homogenisuuden tutkimiseen sekä määrittämään kompleksien kahtaistaittuvuutta. FTIR-spektroskopian avulla tutkittiin kompleksien muodostumista ja polymeeriamfifiili-vuorovaikutuksen paikkaa. Röntgensäteilyn pienkulmasirontaa käytettiin analysoimaan kompleksien mesomorfisuutta. FTIR-tulosten perusteella todettiin, että kaikissa polymeeri-amfifiilikomplekseissa koordinaatio oli tapahtunut. Siirtymät amidi I ja amidi II-piikeissä lisäksi selvästi osoittivat, että koordinaatiosidos oli muodostunut nimenomaan sinkin ja amidin happiatomin välille. Koska materiaalit ovat hygroskooppisia, on sinkkiin liittyneistä vesimolekyyleistä tällöin yksi korvautunut sinkin ja hapen välisellä koordinaatiosidoksella. Tämä johtaa vähemmän jäykkään ja termodynaamisesti stabiilimpaan rakenteeseen. Röntgensäteilyn pienkulmasironnan tulokset osoittivat, että polymeerin ja amfifiilin välinen sidos oli riittävän vahva ja itseorganisoituneita lamellaarisia nanorakenteita muodostui. Mesomorfisuutta tutkittiin myös optisella mikroskopialla, joka osoitti kompleksien olevan kahtaistaittavia. Kompleksointiasteella oli vaikutusta lamellien paksuuteen ja näiden tulosten perusteella eri polymeeri-amfifiilikomplekseille ehdotettiin lamellien kaavamaiset rakenteet. Alkyyliketjun pituudella toistoyksikössä puolestaan ei ollut yhteyttä lamellin paksuuden kanssa, mikä oli hieman yllättävää, vaan esimerkiksi täysin kompleksoituneessa tapauksessa lamellin paksuudet polyglysiinille, polyamidi 6:lle ja polyamidi 12:lle olivat 31.0 Å, 30.4 Å ja 31.9 Å. Tämä työ osoitti, että kaupallisia polyamideja ja polypeptidejä voidaan kompleksoinnin avulla räätälöidä siten, että niillä havaitaan nestekiteiden tapainen smektinen faasi.

Description

Supervisor

Seppälä, Jukka

Thesis advisor

Ikkala, Olli

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120447372

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK