عنوان

تهیه حسگرهای شیمیایی فلوئورسانس بر پایه پلیمرهای هوشمند حاوی کومارین

Country Code

IR

Number

۴۴۴۰پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Country of publication

IR

Title Proper

تهیه حسگرهای شیمیایی فلوئورسانس بر پایه پلیمرهای هوشمند حاوی کومارین

General Material Designation

[پایان‌نامه]

Parallel Title Proper

Preparing of fluorescent chemosensors based on coumarin-containing smart polymers

First Statement of Responsibility

/هانیه مردانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی پلیمر

Date of Publication, Distribution, etc.

، ۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۲۱ص.

Other Physical Details

:

Text of Note

زبان: فارسی

Text of Note

زبان چکیده: فارسی

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Text of Note

مصور، جدول، نمودار

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی پلیمر- صنایع پلیمر

Date of degree

۱۴۰۰/۰۸/۰۱

Body granting the degree

صنعتی سهند

Text of Note

کوپلیمرهای قطعه‌ای پاسخگو به محرک شامل کومارین با استفاده از روش پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم و پلیمریزاسیون افزایشی-جدایشی انتقال زنجیر (RAFT) تهیه شدند، که در اثر تغییر pH و حضور یون نشر فلوئورسانس آنها تحت تاثیر قرار گرفت .پلی(۷-آکریلویل‌اکسی ۴-متیل‌کومارین-رندوم-متیل‌متاکریلات)-بلاک-پلی(دی‌متیل‌آمینواتیل متاکریلاتPDMAEMA) -b-MMA)-r-( )(P(CMAبا طول قطعه‌های مختلف تهیه شدند .خودآرایی کوپلیمرهای قطعه‌ای در محلول آبی منجر به ایجاد ساختار مایسلی و یا وزیکلی شد که قطعه PDMAEMA تشکیل‌دهنده بخش آبدوست است .کسر آبدوست محاسبه شده از طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته، میکروسکوپ الکترون عبوری و میکروسکوپ نوری فلوئورسانس تشکیل مورفولوژی مایسلی و وزیکلی را تأیید کردند .اندازه ذرات مایسلی و وزیکلی در شرایط مختلف با استفاده از تفرق نور دینامیکی مورد بررسی قرار گرفت .طیف‌سنجی ماورای بنفش-مرئی، حضور کومارین در ساختار مایسل‌ها و وزیکل‌ها، و واکنش اتصال عرضی آن را تحت تابش نور نشان داد .محلول کلوئیدی ذرات خودآرایی کرده به عنوان حسگرpH ، گاز کربن دی‌اکسید(CO ۲) و یون مس (II) با استفاده از طیف‌سنجی فلوئورسانس مورد استفاده قرارگرفتند .در مورد پاسخگویی به pH می‌توان گفت که با افزایش pH محیط از ۲ به ۱۲، قطعه پروتونه شدهPDMAEMA ، پروتون‌زدایی شده و منقبض می‌شود .در نتیجه، حالت تجمع‌یافتگی گونه‌های کومارین در هسته مایسل و شدت فلوئورسانس آن تغییر می‌کند .در واقع می‌توان گفت که در این حالت حسگر شیمیایی فلوئورسانس از سازوکار تشدید نشر فلوئورسانس ناشی از تجمع پیروی می‌کند .کوپلیمر شامل متیل متاکریلات، که به عنوان فاصله‌گذار بین مولکول‌های کومارین به کار رفت، بالاترین میزان اتصال عرضی را نشان داد که از لحاظ حسگر بودن هم بازده بالایی داشت .از طرف دیگر، در سازوکار شناسایی گازCO ۲، در اثر تزریق گاز به محلول کلوئیدی، pH محیط از ۱۲ به ۶ کاهش می‌یابد و قطعه PDMAEMA پروتونه می‌شود که این امر موجب انبساط ساختار وزیکل‌ها می‌شود .در این حالت، ضخامت دیواره وزیکل‌ها کاهش یافته اما شعاع هیدرودینامیکی آن‌ها افزایش می‌یابد .بنابراین فاصله گونه‌های کومارین افزایش یافته و موجب کاهش حالت تجمع و در نتیجه شدت فلوئورسانس با سازوکار فرونشانی نشر فلوئورسانس می‌شود .که این فرایند با تزریق گاز نیتروژن برگشت‌پذیر است .حسگری که از کوپلیمری با بالاترین میزان DMAEMA و CMA ساخته‌شده‌بود بالاترین سنجش نسبت به گازCO ۲ در دمای اتاق را نشان داد .از طرف دیگر، محلول کلوئیدی مایسل‌های تهیه‌شده از کوپلیمرهای حاصل از پلیمریزاسیونRAFT ، برای تشخیص کاتیون‌های پتاسیم، کلسیم و مس (II) به کار رفت .همه نمونه‌ها حساسیت بالایی نسبت به کاتیون مس (II) نشان دادند .در واقع، شدت فلوئورسانس محلول مایسلی در حضور کاتیون مس (II) به طور مؤثر فرونشانده شد .سرانجام، بررسی بازده تشخیص محلول مایسلی نشان داد کوپلیمری که بالاترین نسبت DMAEMA/CMA را در ساختار زنجیر خود دارد بالاترین حد تشخیص ppm۰/۲۰۰ را نسبت به یون مس (II) دارد.

Text of Note

Multi-stimuli-responsive block copolymers containing light-responsive coumarin moieties were synthesized via atom transfer radical polymerization and reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization (RAFT). Poly(7-acryloyloxy 4-methylcoumarin-r-methyl methacrylate)-b-poly(dimethylaminoethyl methacrylate) (P(CMA-r-MMA)-b-PDMAEMA) with different degree of polymerizations were synthesized. Self-assembly of the block copolymers in aqueos media resulted in micellar or vesicular morphology that PDMAEMA block was as hydrophilic segment. Calculation of hydrophilic fraction of the block copolymers by nuclear magnetic resonance spectroscopy proved micellar or vesicular structure of self-assembled copolymer chains in aqueous media. Transmission electron microscopy and optical microscopy images confirmed such a morphology with the PDMAEMA block as the shell and the hydrophobic blocks as the core. Size of the micellar or vesicular assemblies were studied by dynamic light scattering in different conditions (temperature, pH, and light irradiation). Dimerization kinetics of the coumarin moieties in the micellar or vesicular assemblies was investigated by ultraviolet-visible spectroscopy at different pH values. The resulted aqueous colloidal dispersions of the block copolymers with different compositions were utilized for pH, CO2 and also Cu2+ detection by using fluorescence spectroscopy. In the pH sensing case, the copolymer containing MMA units as a spacer between coumarin moieties (P(CMA-r-MMA)-b-PDMAEMA) showed higher dimerization kinetics and applicability as a fluorescence chemosensor for detection of pH. By increasing of pH from 2 to 12 in an aqueous media, the protonated PDMAEMA blocks were contracted. Consequently, aggregation state of the coumarin moieties in the core and their fluorescence intensity were changed. Therefore, the prepared block copolymer could be used as a fluorescence chemosensor for pH detection with aggregation-induced fluorescence emission intensification mechanism. In the other hand, alternating bubbling of CO2/N2 led to the reversible expansion/contraction transformation in the structure of the vesicles because of protonation/deprotonation of tertiary amine groups of PDMAEMA blocks. By decreasing pH of the media upon CO2 bubbling, PDMAEMA blocks were protonated and the wall thickness of vesicles decreased but hydrodynamic radius of vesicles increased. Therefore, distance of coumarin moieties increased and subsequently resulted in decreasing of aggregation state and fluorescence intensity. This process was also reversibly carried out to increase pH of the media by N2 bubbling. Finally, the prepared fluorescence chemosensor was used for detection of CO2 on the basis of fluorescence quenching mechanism. The chemosensor formed from the copolymer with the highest portion of PDMAEMA and CMA showed the highest reversible CO2 sensing at room temperature. In the ion sensing section, aqueous colloidal dispersions of the prepared block copolymers via RAFT polymerization were used as sensors of K+, Ca2+, and Cu2+ in different concentrations. Based on the results, K+ and Ca2+ gave nearly no disturbance to the selective sensing of Cu2+, and fluorescence emission intensity of all the samples was quenched by Cu2+. Tertiary amine groups of PDMAEMA act as ion receptor because of affinity to Cu2+ and caused fluorescence quenching of coumarin moieties. The R1 sample with higher ratio of PDMAEMA/coumarin showed highest detection efficiency for the Cu2+ ions. This work presented an amplified fluorescence chemosensor based on fluorescence quenching mechanism for the detection of Cu2+ with a high detection limit of 0.002 ppm

ba

Parallel Title

Preparing of fluorescent chemosensors based on coumarin-containing smart polymers

پلیمرهای هوشمند

کومارین

حسگر شیمیایی فلوئورسانس

تشدید نشر فلوئورسانس ناشی از تجمع

خاموشی نشر فلوئورسانس

Subject Term

Smart polymers, coumarin, fluorescence chemosensor, aggregation-induced fluorescence emission intensification, fluorescence quenching

Subject Term

پلیمرهای هوشمند، کومارین، حسگر شیمیایی فلوئورسانس، تشدید نشر فلوئورسانس ناشی از تجمع، خاموشی نشر فلوئورسانس

مردانی، هانیه

روغنی ممقانی، حسین، استاد راهنما

سلامی کلجاهی، مهدی، استاد مشاور

Country

ایران

Date of Transaction

20230703

Call Number

پلیمر ،۶۰۳۳۳ ،۱۴۰۰

Host name

ن‌یراموک‍ ی‌واح‍ دنمشوه‍ ی‌اهرمیلپ‍ ه‌یاپ‍ رب‍ س‌ناسروئولف‍ ی‌یایمیش‍ ی‌اهرگسح‍ ه‌یهت‍.pdf

Access number

عادی

Compression information

عادی

Date and Hour of Consultation and Access

e2.pdf

Date and Hour of Consultation and Access

p60333.pdf

Bits per second

0

Contact for access assistance

ایمانی

Electronic Format Type

متن

File size

0

Record control number

پ۴۴۴۰

Public note

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y