Polymer Chemistry Commons^™

การย่อยสลายด้วยเอนไซม์ของพอลิเอสเทอร์ไมโครไฟเบอร์ที่ได้จากการซักผ้าสปันพอลิเอสเทอร์, โกมลชนก ผลาหาญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้แสดงการผลิตเอนไซม์เอสเทอเรสที่มีค่าแอกติวิตีสูงสุด 9,200 ยูนิตต่อมิลลิลิตร จากเชื้อแอกติโนมัยซีส Thermobifida sp. เพื่อนำไปย่อยสลายเศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ที่ได้จากการซักผ้าสปันพอลิเอสเทอร์โดยศึกษาผลกระทบของพีเอชและอุณหภูมิต่อค่าแอกติวิตีของเอนไซม์ ศึกษาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการย่อยสลายเศษเส้นใย ได้แก่ อุณหภูมิ พีเอช เวลา และความเข้มข้นของเอนไซม์ จากการทดลองพบว่า พีเอชและอุณหภูมิ ที่ทำให้เอนไซม์เอสเทอเรสมีค่าแอกติวิตีสัมพัทธ์สูงสุดคือ พีเอช 9 (ทริสไฮโดรคลอริกบัฟเฟอร์) และ อุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียส และเป็นภาวะที่เอนไซม์เอสเทอเรสมีความเสถียร เมื่อนำเอนไซม์เอสเทอเรสที่ความเข้มข้น 25–100 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) ไปย่อยสลายเศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ เป็นเวลา 1-7 วัน แล้วนำสารละลายหลังการย่อยสลายมาวิเคราะห์หาชนิด และปริมาณผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น (TPA, EG, BHET) รวมทั้งศึกษาสมบัติของเศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์หลังการย่อยสลายโดยใช้เทคนิค SEM XRD และ FT-IR พบว่า สารละลายหลังการย่อยสลายเศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ 0.05 กรัม ด้วยเอนไซม์ 75 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) ที่พีเอช 9 และ อุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 วัน ที่ถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค UV-Vis Spectrophotometry แสดงปริมาณ TPA ที่เกิดขึ้นสูงสุดที่ 49.05 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ในขณะที่การวิเคราะห์สารละลายหลังการย่อยสลายที่ภาวะข้างต้นโดยใช้เทคนิค HPLC-UV detector แสดงปริมาณ TPA ที่ 11.19 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร และ BHET ที่ 13.27 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร และการวิเคราะห์โดยใช้เทคนิค HPLC-RI detector พบปริมาณ EG ในสารละลายที่ 446.71 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ส่วนการวิเคราะห์เศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ด้วยเทคนิค SEM หลังการย่อยสลายด้วยเอนไซม์เอสเทอเรส 75 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) ที่ภาวะข้างต้น พบว่า เศษเส้นใยถูกทำลายและมีพื้นผิวขรุขระเป็นบริเวณกว้างมากกว่าเศษเส้นใยที่ผ่านการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ที่ภาวะอื่นๆ นอกจากนั้นยังพบว่าการวิเคราะห์เศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ก่อนและหลังการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ด้วย FTIR ปรากฎพีกที่คล้ายคลึงกัน …

คอมพอสิตชีวภาพของพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดส์/เส้นใยมะพร้าว, วรพร คิ้วเจริญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ การเตรียมคอมพอสิตชีวภาพจากพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติ อิพ็อกซิไดซ์ด้วยเส้นใยมะพร้าว โดยเริ่มจากยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่มีระดับอิพ็อกซิเดชันปานกลาง (ร้อยละ 38 โดยโมลอิพ็อกซิเดชัน) ถูกเตรียมผ่านกระบวนการ ‘อินซิทู’ อิพ็อกซิเดชันของน้ำยางธรรมชาติ โดยใช้กรดฟอร์มิก 0.75 โมลาร์ และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 0.75 โมลาร์ จากนั้นพอลิเมอร์ผสมพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่อัตราส่วนต่าง ๆ (100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50 โดยน้ำหนัก) ได้ถูกเตรียมโดยการผสมแบบหลอมเหลวด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ตามด้วยการฉีดแบบ จากการทดสอบ พบว่าความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดได้รับการปรับปรุงด้วยการเติมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่ปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก หากแต่ความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัส ความทนแรงดัดโค้ง เสถียรภาพทางความร้อนและการเกิดผลึกลดลง อีกทั้งความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดลดลงเมื่อเติมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ปริมาณเพิ่มขึ้น จากผลของความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาด พอลิเมอร์ผสม พอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่อัตราส่วน 90/10 ถูกเลือกสำหรับเตรียมเป็นคอมพอสิตชีวภาพกับเส้นใยมะพร้าว 3 อัตราส่วน (5, 10 และ 20 ส่วนต่อเรซินร้อยส่วน) และทำการเปรียบเทียบเทคนิคการผสม ได้แก่ เครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่และเครื่องผสมแบบปิดตามด้วยการฉีดแบบ จากการทดสอบ พบว่า การผสมเส้นใยมะพร้าวที่ปริมาณ 5 ส่วนต่อเรซินร้อยส่วนด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ สามารถปรับปรุงความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัส การยืดตัว ณ จุดขาด ความทนแรงดัดโค้งและการเกิดผลึกได้เล็กน้อย แต่เสถียรภาพทางความร้อนลดลง ขณะที่การผสมเส้นใยมะพร้าวทุกอัตราส่วนด้วยเครื่องผสมแบบปิดไม่สามารถปรับปรุงสมบัติเชิงกลและเสถียรภาพทางความร้อนอย่างมีนัยยะสำคัญได้เมื่อเปรียบเทียบกับพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่อัตราส่วน 90/10 ที่ผสมด้วยเทคนิคเดียวกัน ถึงแม้ว่าการปรับปรุงนี้ขึ้นกับเทคนิคการผสม คอมพอสิตชีวภาพที่ผสมด้วยเครื่องผสมแบบปิดมีสมบัติเชิงกลและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่าชิ้นงานที่ผสมด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ที่มีองค์ประกอบเดียวกัน นอกจากนี้ การเติมทั้งยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์และเส้นใยมะพร้าวสามารถปรับปรุงการย่อยสลายทางชีวภาพของชิ้นทดสอบได้

Development Of Comprehensive Two Dimensional Gas Chromatography Coupled With Dean Switch For Analysis Of Volatile Organic Compounds, Nilobon Thongdorn-Ae

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The ability to identify and quantify compounds in complex matrices is paramount for analysis of petroleum samples. Multidimensional gas chromatography (MDGC) is one of the most powerful techniques to obtain such capability. The recent advance involves development of comprehensive multiple heart-cut (CH/C) technique employing long first and second dimensional (1D and 2D) columns which enhances both 1D and 2D analyte peak capacity. In addition, short pulse transfer from the first (1D) to the second dimensional (2D) separation with rapid cycle times can be applied which enhances separation power and fastens the analysis time to obtain comprehensive chemical profile of a …

Chemical And Tribological Characteristics Of Petroleum-Based Lubricant For Microelectronics Device Fabrication, Chanikan Polpattanakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Petroleum-based lubricant is used instead of water-based lubricant to reduce the materials corrosion of developed slider in the final lapping process. In this research we focused on the study of the characteristics and performance of petroleum-based lubricants. Three base-lubricants ,which are petroleum hydrocarbon (PHC), synthetic hydrocarbon A (SHA) and synthetic hydrocarbon B (SHB), were found that they are the saturated hydrocarbon with the range of hydrocarbon chain consisted of the carbon atoms C10 - C16, C12 – C20 and C20 – C27 respectively. The three base-lubricants were mixed in the ratio similar to that of commercial lubricant and the ratio …

Therapeutic Delivery Technology And Its Economic Impact, Paul E. Savas Jr.

Senior Honors Theses

Therapeutic delivery technology is a current area of high interest in both university and industrial settings. These technologies are being developed in order to deliver therapeutic agents, such as genes, proteins, and drugs, to patients more efficiently. Nanoscale delivery vehicles have proven to be useful for these applications; these vehicles may either be naturally produced or chemically synthesized. The physical properties of these nanomaterials must be characterized correctly using instrumentation that evaluates their size, morphology, and potential for agglomeration. These technologies represent a high-growth economic area that fosters entrepreneurship and innovation. Because of this innovative spirit, research and economic interest …

Increased Utility Of Ph Sensitive Indicators As High Concentration Co2 Detectors Through The Use Of Polyelectrolyte Complexes As Stabilizing Media, Camden James Johnson

All Master's Theses

Development of plastic materials which produce visible color change when exposed to different environments has recently attracted attention for many biomedical applications.^1,2Many biomedical devices are packaged under high concentrations of carbon dioxide (CO₂) which can lower the pH of the packaging environment. This is similar to the CO₂ chemistry responsible for ocean acidification.³ Dye molecules that are sensitive to environmental changes in pH (known as pH indicators) can be encapsulated in plastics and produce a visible color change when a medical device is removed from the sterile CO₂ environment. Plastics made from large …

Esterification Of Lignin As Carbon Fiber Production Precursor​, Jarudech Rakphong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research investigated the optimized condition (i.e., esterifying agent, reaction time, reaction temperature) to modify lignin for utilization as a precursor in carbon fiber production. The lignin was successfully modified by esterification reaction in dimethylformamide solvent under different reaction temperatures and times using different types of fatty acid chloride including butyryl chloride, octanoyl chloride, and lauroyl chloride as an esterifying agent. The effects of fatty acid chloride chain length and degree of substitution on the chemical structure, functional groups, morphology, crystallinity, thermal properties, and solubility of esterified-lignin were studied. The chemical structure of the obtained product was characterized by FTIR …

Effect Of Poly(Lactic Acid) On Properties Of Poly(Butylene Succinate)/Poly(Butylene Succinate-Co-Adipate)/ Poly(Lactic Acid) Blend Films, Narumon Puekpoonpoal

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Nowadays, biodegradable plastics have drawn a great deal of attention because of plastic pollution. The major drawback of their mechanical properties brought to a limitation of neat biodegradable resins for flexible packaging applications. In this study, binary and ternary blends of poly(butylene succinate-co-adipate) (PBSA) with poly(butylene succinate) (PBS) and poly(lactic acid) (PLA) were melt compounded and successfully prepared into films via blown film line. The aim of this study was to investigate the influence of incorporating PLA including of high molecular weights PLA (Hi-PLA) and low molecular weights (Lo-PLA) into PBSA/PBS blends on processability, phase morphology, mechanical and physical properties. …

Synthesis And Study Of The Micellization Behavior Of A Dual Temperature- And Ph-Responsive Paa-B-Pnipam Block Copolymer, Ehsan Zarshenas Moghadam

Master's Theses and Doctoral Dissertations

Amphiphilic diblock copolymers are composed of hydrophilic and hydrophobic regions. When they are exposed to water, the hydrophobic blocks aggregate to form a hydrophobic core surrounded by hydrophilic regions outside to give a core-shell micelle. These micelles have many potential applications, such as a drug delivery system, surfactants, or nanoreactor. Many studies have been done to optimize the performance of these copolymers. In this thesis work, nine dual temperature- and pH-responsive poly(acrylic acid-block-N-isopropylacrylamide) (PAA-b-PNIPAM) diblock copolymers with different relative chain lengths of the hydrophobic and hydrophilic blocks were synthesized by reversible addition fragmentation chain transfer polymerization. The preliminary results showed …

Polymerized Ionic Liquids By Condensation Polymerization: Stimuli Responsive Polyurethane Gels And Dispersions, Harshit Gupta

Master's Theses and Doctoral Dissertations

Ionic liquids have been used in free radical polymerizations to make polymerized ionic liquid (PIL) materials of various types. PIL gels based on imidazolium cations have been found to exhibit an anion-exchange induced stimuli responsiveness. This thesis explores incorporation of ionic liquids in polyurethane (PU) polymers to make PIL PU gels and dispersions through condensation polymerization. PIL gels are synthesized through a single-pot approach that show stimuli response to solvents. This approach allows one to make these gels rapidly and cheaply on-site. These gels can reversibly porate in different solvents and are found to be porous when analyzed by scanning …

Uv-Curable Organic-Inorganic Hybrid Polyurethane Coating, Shiyin Yu

Master's Theses and Doctoral Dissertations

This thesis explored a series of organic-inorganic hybrid polyurethane oligomers with varying molecular weights and functional groups (acrylate and/or silane) that were cured with a single ultraviolet (UV) trigger but two photo-initiators. Upon UV irradiation, the free-radical initiator initiated a free-radical reaction for acrylate cross-linking, and the photo-latent base initiated a sol-gel reaction for condensation of the silanes. This study explored the cure extent of both reactions by FTIR for acrylates and silanes and a weight-loss method for silanes as a function of functional group concentration and time. The general film properties were also studied. The results showed that the …

Multidimensional Mass Spectrometry Of Chemonic™ Ccg-6 Nonionic Surfactant With Separation By Polarity And Shape, Charles Johnson

Williams Honors College, Honors Research Projects

Chemonic™ CCG-6 surfactant is a water-soluble poly(ethylene glycol) (PEG) conjugated alkyl glyceride emollient. This surfactant exists as a complex mixture of a glycerol cores conjugated with poly(ethylene glycol) branches (PEGylation) that were partially esterified with caprylic (C8) and capric (C10) acids. These may be esterified on one, two, or all three arms of the glyceride. The architecture of the structures in this mixture was studied using multidimensional mass spectrometry (MS). Mass spectrometry was interfaced with ultra-performance liquid chromatography (UPLC) and ion mobility (IM) separation. The mixture was separated by reversed-phase LC, oligomers of the star-branched polymer were separated according to …

Nanomaterials For Double-Stranded Rna Delivery, Stuart Lichtenberg

Theses and Dissertations--Plant and Soil Sciences

RNA interference has enormous potential as a potent, specific, and environmentally friendly alternative to small molecule pesticides for crop protection. The use of exogenous double-stranded RNA offers flexibility in targeting and use in crops in which transgenic manipulation is not an option. The combination of RNAi with nanotechnology offers further advantages that are not available with dsRNA alone. In this work, I have evaluated several different combinations of nanomaterials and polymers for use in RNAi-based pest control systems. First, I have characterized the use of chitosan/dsRNA polyplex nanoparticles for gene knockdown using the model nematode Caenorhabditis elegans. Though chitosan/dsRNA …

การสังเคราะห์พรีเคอร์เซอร์เชื้อเพลิงชีวภาพผ่านแอลดอลคอนเดนเซชันของเฟอร์ฟิวรัลและ 2-บิวทาโนนบนตัวเร่งปฏิกิริยา Srtio3/Sba-15, ธนัทย์ชัย มีมานะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการสังเคราะห์พรีเคอร์เซอร์เชื้อเพลิงชีวภาพจากเฟอร์ฟิวรัลและ 2-บิวทาโนนผ่านแอลดอลคอนเดนเซชัน ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในแอลดอลคอนเดนเซชันเป็นโลหะออกไซด์ผสมที่ได้จากสตรอนเทียมไททาเนต (SrTiO3) ที่มีปริมาณสตรอนเทียมไททาเนตบนตัวรองรับ SBA15 ที่แตกต่างกัน (10%, 15%, 20% and 25%) และอัตราส่วนโดยโมลของ Sr : Ti ในช่วง 0.5 ถึง 2 ซึ่งเตรียมด้วยวิธีอิมเพรค จากนั้นนำมาเผาที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากการศึกษาสมบัติกายภาพและเคมีของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ พบว่า 20STO(2:1)/SBA15 (ที่มีปริมาณสตรอนเทียมไททาเนตบนตัวรองรับร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก และ อัตราส่วนโดยโมลของ Sr : Ti เท่ากับ 2) ซึ่งเตรียมด้วยวิธีอิมเพรค มีการกระจายตัวของสตรอนเทียมไททาเนตบนตัวรองรับ SBA15 ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะที่สูงและมีปริมาณตำแหน่งเบสรวมมากที่สุด แอลดอลคอนเดนเซชันของเฟอร์ฟิวรัลและ 2-บิวทาโนนเพื่อสังเคราะห์สารประกอบคาร์บอนิลไม่อิ่มตัวโซ่กิ่งทำในเครื่องปฏิกรณ์ออโตเคลฟภายใต้ความดันไนโตรเจน (10 บาร์) เมื่อวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ด้วยเทคนิคแก๊สโครมากราฟี-แมสสเปกโตสโกปี พบว่า ผลิตภัณฑ์หลักที่เกิดขึ้นเป็นสารประกอบคาร์บอนิลไม่อิ่มตัวที่มีโครงสร้างแบบโซ่ตรง และโซ่กิ่ง นอกจากนี้ยังพบผลิตภัณฑ์ C14 และ C13 ที่อุณหภูมิสูงและเวลาในการทำปฏิกิริยาที่นาน 20STO(2:1)/SBA15 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม โดยให้การเปลี่ยนของเฟอร์ฟิวรัลร้อยละ 53 โดยโมล และ ผลได้ของ C9B ร้อยละ 41 โดยโมล เมื่อใช้ภาวะที่เหมาะสม คือ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 5% โดยน้ำหนัก, อัตราส่วนโดยโมลของเฟอร์ฟิวรัลต่อ 2-บิวทาโนน 1:5, อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา 100 องศาเซลเซียส และเวลาในการทำปฏิกิริยา 5 ชั่วโมง

ผลของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อคุณภาพของน้ำมันชีวภาพจากไพโรไลซิสชิ้นไม้ยูคาลิปตัสและซังข้าวโพดในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง, วรเวช ศรีปราโมช

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการไพโรไลซิสไม้ยูคาลิปตัสและซังข้าวโพดในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง พบว่าภาวะที่เหมาะสมสำหรับชีวมวลทั้งสองชนิดคือ เวลาทำปฏิกิริยาที่ 30 นาที อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส และขนาดอนุภาคของชีวมวลระหว่าง 0.50-0.71 มิลลิเมตร ส่วนอัตราการไหลแก๊สไนโตรเจนสำหรับไม้ยูคาลิปตัสคือ 120 มิลลิลิตรต่อนาที และสำหรับ ซังข้าวโพดคือ 80 มิลลิลิตรต่อนาที ให้ผลได้น้ำมันชีวภาพสูงสุดของไม้ยูคาลิปตัสและซังข้าวโพดที่ร้อยละ 31.69 และ 22.01 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ โดยน้ำมันชีวภาพจากชีวมวลทั้งสองชนิดให้ค่าความร้อนสูงขึ้นและใกล้เคียงกันคือ 23.14 และ 23.27 เมกะจูล/กิโลกรัม ตามลำดับ สอดคล้องกับอัตราส่วน H/C และ O/C ของน้ำมันชีวภาพจากชีวมวลทั้งสองชนิดที่มีค่าต่ำกว่าในชีวมวล เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบของน้ำมันชีวภาพพบว่าส่วนใหญ่เป็นสารในกลุ่มฟีนอล รองลงมาคือสารในกลุ่มกรดคาร์บอกซิลิก แอลดีไฮด์ อีเทอร์ คีโทน ไฮโดรคาร์บอน แซ็กคาไรด์ และสารที่มีปริมาณน้อยสุดคือสารในกลุ่มฟูแรน และจากการศึกษาผลของตัวเร่งปฏิกิริยาโดโลไมต์และเอฟซีซีใช้แล้ว พบว่าปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมสำหรับชีวมวลทั้งสองชนิดคือร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก และตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งสองชนิดไม่มีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อการลดออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพ

Synthesis Of N-Heterocyclic Molecules And Their Applicability Towards Ion Sensing: Polymeric Chemosensors, Aikohi M. Ugboya

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Critical to biological and environmental processes are anions because often times their relative concentration in our body can be an indicator of one’s well-being. Therefore, highly sensitive and cost-efficient methods for ions recognition is necessary for human health. In recent times, polymeric chemosensors have become a vital tool for sensing ions because of its higher sensitivity and good mechanical properties compared to their monomeric counterparts. These sensors are designed to produce a measurable response in the presence of a targeted ion such as an electrochemical or optical signal. The unique structure and the photophysical properties of the 1,2,3-triazole core coupled …

Modeling The Condensed-Phase Behavior Of Π-Conjugated Polymers, Walker Mask

Theses and Dissertations--Chemistry

It is well established that the morphology and physical properties of an organic semiconducting (OSC) material regulate its electronic properties. However, structure-function relationships remain difficult to describe in polymer-based OSC, which are of particular interest due to their robust mechanical properties. If relationships among the molecular and bulk levels of structure can be found, they can aid in the design of improved materials. To explore and detail important structure-function relationships in polymer-based OSC, this work employs molecular dynamics (MD) simulations to study various π-conjugated polymers in different environments. Two independent investigations are discussed in this work. One investigation examines how …

Nanomorphology Dependent Optical And Mechanical Properties Of Aerogels, Chandana Mandal

Doctoral Dissertations

"Aerogels are very low density, light weight open pore materials. A hypothesis that is under intense current investigation by the scientific community states that the mechanical properties of nanostructured polymers depend on their nanomorphology. Aerogels are nanostructured ultra-lightweight nanoporous materials with skeletal frameworks that can display a wide range of nanomorphologies. Thereby aerogels comprise a suitable platform for testing not only that hypothesis but also a wide range of other properties such as light scattering for applications, for example, in thermally insulating windows.

To study the mechanical properties of nanostructured matter as a function of nanomorphology, various shape-memory polyurethane aerogels …

Synthesis And Applications Of Ceramic (Silicon Carbide And Silicon Nitride), Metallic (Cobalt(0)) And Polymeric (Polyurethane) Aerogels, Parwani M. Rewatkar

Doctoral Dissertations

"A new method has been demonstrated for the synthesis of monolithic ceramic and purely metallic aerogels from xerogel powder compacts, and the use of polyurethane aerogels based on cyclodextrins as efficient desiccants.

I. Highly porous ( > 80%) monolithic SiC and Si₃N₄, aerogels were prepared from compressed compacts of polyurea-crosslinked silica xerogel powders. The process is time efficient as solvent-exchange through powders is fast, and energy efficient as it bypasses drying with supercritical fluids. The final ceramic objects were chemically pure, sturdy, with compressive moduli at 37 ±7 MPa and 59 ± 7 MPa, and thermal conductivities …

Polyurea Aerogels: From Nanoscopic To Macroscopic Properties, Tahereh Taghvaee

Doctoral Dissertations

"The morphology of a material is intrinsically a qualitative property and in order to relate nanomorphology to synthetic conditions, it is necessary to express nano/micro-structure quantitatively. In this context, polyurea aerogels were chosen as a model system with demonstrated potential for rich nanomorphology and being guided by a statistical Design-of-Experiments model, a large array of materials (208) with identical chemical composition, but quite different nanostructures were prepared. By reflecting upon the SEM images, it was realized that our first pre-verbal impression about a nanostructure is related to its openness and texture; the former is quantified by porosity (Π), and the …