Κατά την παρούσα εργασία, αρχικά πραγματοποιήθηκε η σύμπλεξη αποφλοιωμένου
γραφενίου και του συμπολυμερούς πολυ(ισοπρένιο-b-ακρυλικό οξύ)
(PI-b-PAA).Ακολούθως, οι καρβοξυλομάδες του συμπολυμερούς PI-b-PAA
αξιοποιήθηκαν για τη σταθεροποίηση νανοσωματιδίων θειούχου καδμίου (CdS).
Επιπλέον, μελετήθηκε η φωτοκαταλυτική δράση του χιμαιρικού υλικού.
Στο επόμενο στάδιο της διατριβής, επιτεύχθηκε η ταυτόχρονη αποφλοίωση του
γραφίτη και η ομοιοπολική τροποποίησή του μέσω πολυμερισμού με τρία διαφορετικά
πολυμερή. Συγκεκριμένα, η διαδικασία ανάπτυξης και εμβολιασμού των πολυμερικών
αλυσίδων στα γραφιτικά πλέγματα είχε σαν αποτέλεσματην αποφλοίωση του γραφίτη
σε τροποποιημένο γραφένιο.
Στη συνέχεια, το ενδιαφέρον στράφηκε σε άλλες νανοδομές άνθρακα, όπως τα
νανοδιαμάντια (NDs). Οι νανοδομές των NDs με το πολυμερέςqP2VP όντας σταθερές
σε νερό ενσωματώθηκαν ηλεκτροστατικά με αλβουμίνη δημιουργώντας ένα σταθερό σε
υδατικά μέσα, χιμαιρικό υλικό, ιδανικό για εφαρμογές βιολογικού ενδιαφέροντος
μελλοντικά.
Τέλος πραγματοποιήθηκε η υδροθερμική σύνθεση κβαντικών τελειών άνθρακα (CQDs.
Μετά τον εκτενή χαρακτηρισμό τους που απέδειξε την επιτυχή σύνθεσή τους και τη
μελέτη των ιδιοτήτων τους οι CQDs συμπλέχθηκαν με νανοσωλήνες άνθρακα. Στο
υβριδικό υλικό που δημιουργήθηκε παρατηρήθηκαν φαινόμενα μεταφοράς ενέργειας
ή/και φορτίου. Επιπλέον οι CQDs αλληλεπίδρασαν ηλεκτροστατικά με το
συμπολυμερές πολυ[(σουλφαμικό-καρβοξυλικό)νάτριο-ισοπρένιο]-b-πολυ
(αιθυλενοξείδιο) και στην συνέχεια στο υβριδικό υλικό που δημιουργήθηκε
ενσωματώθηκεπρωτεΐνη. Το τελικό χιμαιρικό υλικό βρέθηκε βιοσυμβατό μετά από
δοκιμές βιωσιμότητας σε καρκινικά κύτταρα, ενώ επίσης πιστοποιήθηκε μέσω
συνεστιακού μικροσκοπίου η εισαγωγή του στο κυτταρόπλασμα.
(EL)
In this thesis, the integration of the block copolymer poly(isoprene-b-acrylic
acid) (PI-b-PAA) with exfoliated graphene was achieved. The carboxyl groups of
the copolymer were exploited toward the immobilization of cadmium sulfide
nanoparticles (CdS). Moreover, the photocatalytic activity of the prepared
chimeric material was examined.
Following, the simultaneous exfoliation of graphite and its covalent
functionalization via polymerization with three different polymers was
achieved. Particularly, thepolymerizationandthe grafting of the polymeric
chains onto the graphitic lattice resulted to the exfoliation of graphite and
to polymer functionalized graphene.
Subsequently, our interest focused to other carbon nanostructures, such as
nanodiamonds (NDs). The hybrid materials composed from NDs and the polymer
qP2VP were found stable in water and were electrostatically bound to the
protein albumin, creating a stable in aqueous media, chimeric material, ideal
for biological applications.
Finally, the hydrothermal synthesis of carbon quantum dots (CQDs) was achieved.
After their comprehensive characterization, which proved their successful
synthesis and the examination of their properties, they were attached to carbon
nanotubes. Energy or/and charge transfer phenomena were found between the
components. Furthermore, CQDs interacted electrostatically with the copolymer
poly[sodium (sulfamate – carboxylate) – isoprene)] –b– poly(ethyleneoxide),
while a protein was integrated to the so-prepared hybrid material. The final
chimeric material was found biocompatible after viability tests that were
performed to colon cancer cells, while its introduction in the cells was also
proved by confocal microscopy.
(EN)
