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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-03152018-113102


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
SORGI, CAMILLO
URN
etd-03152018-113102
Titolo
Nuovi copolimeri a blocchi a base julolidinica nanostrutturati: fluorescenti in soluzione e in film vapocromici
Dipartimento
CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
Corso di studi
CHIMICA INDUSTRIALE
Relatori
relatore Prof. Galli, Giancarlo
correlatore Dott.ssa Martinelli, Elisa
controrelatore Dott.ssa Catalano, Donata
Parole chiave
  • vapocromismo
  • julolidina
  • termocromismo
  • fluorescenza
  • copolimeri a blocchi
  • anfifobia
  • aggregazione in soluzione
Data inizio appello
05/04/2018
Consultabilità
Completa
Riassunto
Sono stati preparati e caratterizzati copolimeri anfifobici a due blocchi, costituiti da un primo blocco stirenico (St) ed un secondo costituito da un acrilato fluorurato (AF); dove in quest’ultimo blocco è stato legato chimicamente in maniera statistica un rotore molecolare fluorescente a base julolidinica (JCBF) in catena principale.
Il primo blocco stirenico ha una natura idrofoba mentre il secondo blocco di poliacrilato fluorurato (AF) ha caratteristiche idrofobe/lipofobe.
I copolimeri sono stati sintetizzati mediante polimerizzazione radicalica a trasferimento d’atomo (ATRP) dei monomeri AF6 e di JCBF a partire da un macroiniziatore St-Br (St) sintetizzato anche esso via ATRP.
Il rotore molecolare legato, 2-[4-vinil(1,1'-bifenil)-4’-il]-cianoviniljulolidina (JCBF) è un luminoforo organico in grado di modulare l’intensità della propria emissione di fluorescenza in funzione delle interazioni con il mezzo in cui è disperso. In particolare risultano poco emissivi quando i gruppi funzionali cromofori della molecola hanno libera rotazione come nel caso di soluzioni poco viscose, in tal caso la radiazione luminosa assorbita verrà dissipata mediante transizioni non radiative; mentre se confiniamo i gruppi cromofori in un intorno chimico dove aumenta la viscosità locale, come ad esempio il cuore di una micella o se lavoriamo in fase solida, nei film polimerici, allora la radiazione assorbita sarà dissipata sotto forma di fluorescenza con valori massimi di resa quantica.
Nel seguente lavoro di tesi sono state studiate le caratteristiche di aggregazione in strutture micellari dei copolimeri sintetizzati, in soluzione, tramite diffusione dinamica della luce (DLS) ed è stata verifica in seguito la variazione di fluorescenza e di resa quantica in funzione della concentrazione del polimero in soluzione.
I copolimeri preparati sono stati inoltre testati in fase solida sotto forma di film polimerici depositati su supporti di polistirene ad alto peso molecolare in modo creare interazione tra la parte stirenica del copolimero ed il supporto stesso andando a massimizzare la stratificazione superficiale del blocco fluorurato e dunque del rotore ad esso legato al fine di sfruttare totalmente la parte cromofora legata al blocco fluorurato del polimero di sintesi.
Sono state analizzate queste proprietà al fine della realizzazione e del miglioramento di indicatori ottici di tipo on/off sensibili ai composti organici volatili (VOCs). I vapori di solvente che diffondono attraverso il film polimerico, se affini alla matrice, causano un rilassamento delle catene macromolecolari con un conseguente aumento del volume libero ed una diminuzione della microviscosità locale che porta a una maggior libertà di movimento per i rotori molecolari e favorisce quindi un rilassamento non radiativo. Questo si traduce in una diminuzione progressiva dell’intensità di fluorescenza in funzione del tempo di esposizione.
Inoltre è stata verificata la medesima proprietà per una miscela solida di polistirene ad alto peso molecolare e JCBF tal quale, al fine di valutare il miglioramento di risposta di tali sistemi quando legati in catene polimeriche fluorurate.
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