Popis: |
Στην παρούσα ερευνητική διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε σύνθεση και χαρακτηρισμός ενός σύνθετου νανοϋλικού. Αναλυτικότερα, αναπτύχθηκε ένα νανοσύνθετο υλικό ιεραρχημένου πορώδη άνθρακα μέσω της εισαγωγής νανοσωματιδίων σιδήρου, ούτως ώστε να επιτευχθεί η σύνθεση ενός υλικού κατάλληλου για χρήση σε διάφορες ενεργειακές, καταλυτικές και βιοτεχνολογικές εφαρμογές. Πραγματοποιήθηκε χαρακτηρισμός του συντιθέμενου σύνθετου νανοϋλικού με έναν συνδυασμό τεχνικών χαρακτηρισμού που περιλάμβανε την περίθλαση ακτίνων Χ, την θερμική ανάλυση, την φασματοσκοπία μέσου υπερύθρου, τη φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ, την ποροσιμετρία Ν2, την ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, και την μικροσκοπία ατομικής δύναμης. Επιπλέον, το υβριδικό νανοϋλικό χρησιμοποιήθηκε ως φορέας τόσο για την ακινητοποίηση ενός ενζύμου με μεγάλο βιοτεχνολογικό ενδιαφέρον, όσο και για τη δημιουργία ενός δι-ενζυμικού συστήματος μέσω της συν-ακινητοποίησης δύο ενζύμων. Τα νανοβιοκαταλυτικά συστήματα που παρασκευάστηκαν μελετήθηκαν ως προς τις βιοχημικές τους ιδιότητες. The aim of this diploma thesis was focused on the synthesis and characterization of a composite nanomaterial for the development of nanobiocatalytic systmes. More specifically, a magnetic hierarchical porous carbon nanocomposite material was developed through the introduction of iron nanoparticles onto its structure, to achieve the synthesis of a material suitable for use in various energy, catalytic and biotechnological applications. Complete characterization of the synthesized composite nanomaterial was performed with a combination of characterization techniques, including X-ray diffraction, thermal analysis, infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, N2 porosimetry, scanning electron microscopy, and atomic force microscopy. In addition, the composite nanomaterial was used as a support both for the immobilization of an enzyme of great biotechnological interest, and for the creation of a bi-enzymatic system through the co-immobilization of two enzymes. The prepared nanobiocatalytic systems were studied for their biochemical properties. 93 |