Floresans Yaşam Zamanı Kullanarak Polimerik Jellerin Şişme Mekanizmalarının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, zaman ayrımlı hızlı geçici floresans teknik kullanılarak, organik çözücü içerisinde ve organik çözücü buharında şişen farklı polimerik jellerin sergilemiş olduğu şişme kinetiği sıcaklığın, çapraz bağlayıcı konsantrasyonunun ve kullanılan organik çözücü kalitesinin bir fonksiyonu olarak incelenmiştir. Aynı zamanda, organik çözücü buharı altında polimerik jelin çoklu şişirme (multiple swelling) yöntemi ile yaşlanma süreci çalışılmıştır. Tüm jeller serbest radikal zincir kopolimerizasyon metodu ile hazırlanıp etilen glikol dimetilakrilat, çapraz bağlayıcı olarak kullanılmıştır. Silindirik tüpler içerisinde hazırlanan bu jellerde floresans molekül olarak piren molekülleri jelleşme sırasında jel içerisine tuzaklanmıştır. Deneysel çalışma sırasında elde edilen piren moleküllerine ait yaşam zaman değişimlerini yorumlamak için Stern-Volmer floresans sönüm yasası ve şişme zaman sabiti, c ve kollektif difüzyon katsayısı, Dc hesaplamak içinde Li-Tanaka tarafından verilen ve jellerde şişme ve büzülme kinetiğini tasvir eden denklem kullanılmıştır. Elde edilen verilerin literatürdeki ilgili çalışmalarla paralel davranış sergilediği ve floresans yaşam zamanı ölçme tekniğinin polimerik jellerde şişme kinetigini açıklamak için güçlü ve duyarlı bir metod olduğu gözlenmiştir.

In this study, the time resolved, fast transient fluorescence technique-which uses a strobe master system, and measures lifetimes-was employed for studying the swelling kinetics of different kinds of polymeric gels as a function of temperature, cross-linker content and solvent quality in organic solvent and under organic vapor. Aging of gels due to multiple swellings under organic vapor was also studied. Gels were prepared by free radical copolymerization, and ethylene glycol dimethacrylate was used as a crosslinker agent. Pyrene was introduced as a fluorescence probe during polymerization. We used the Stern-Volmer type of quenching mechanism for the fluorescence decay of P in the gel sample and the Li-Tanaka equation to find the swelling time constant, c, and collective diffusion coefficients, Dc, during swelling experiments in organic solvent and under organic vapor. The results were in good agreement with examples given in the literature.