Synthesis and characterization of polyhedral oligomeric silsesquioxane containing star-like carbazole and its use for electrochemical and biological applications
Yıldız benzeri karbazol içeren çok yüzlü olıgomerik silseskioksanın sentezi ve karakterizasyonu ile elektrokimyasal ve biyolojik uygulamalarda kullanımı
- Tez No: 1003040
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ERTAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biochemistry, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Elektrokimyasal polimerleşme, Flüoresan spektroskopisi, Hücre görüntüleme, Konjuge polimerler, Kopolimerler, Spektroelektrokimya, Yıldız polimerler, İletken polimerler, Electrochemical polymerization, Fluorescence spectroscopy, Cell imaging, Conjugated polymers, Copolymers, Spectroelectrochemistry, Star polymers, Conducting polymers
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atılım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, polihedral oligomerik silseskioksanın (POSS) karbazol ve EDOT polimerlerine entegrasyonunu araştırmaktadır. POSS, yüksek termal kararlılığı, mukavemeti ve oksidasyon direncinin yanı sıra ayarlanabilir çözünürlüğü ve polimerlerle uyumluluğu ile tanınan, silika çekirdeği ve organik grupları olan nanoyapılı bir moleküldür. Bu özellikler, POSS'u polimer özelliklerini iyileştirmek için yararlı bir yapı taşı veya katkı maddesi yapar. Araştırma, POSS'un yıldız şeklindeki hibrit polimerlere dahil edilmesinin Polikarbazol'ün (PolyCBz) elektrokimyasal kararlılığını ve elektro-optik özelliklerini geliştirdiğini göstermektedir. Yöntem, karbazolün çeşitli oranlarda OctaCBz-POSS ile elektrokimyasal polimerizasyonunu içerir. Döngüsel voltammetri (CV) testleri, bu polimerlerin redoks döngüleri sırasında iyileştirilmiş kararlılık ve daha az bozulma gösterdiğini ortaya koymaktadır; bu, elektrokromik uygulamalar için kritik öneme sahiptir. Sonuçlar ayrıca, POSS ünitelerinin sayısının artırılmasının döngüler boyunca daha yüksek kararlılık ve azaltılmış elektroaktivite kaybıyla sonuçlandığını göstermektedir. Ayrıca, UV-görünür spektroskopisi daha fazla POSS ile görünür aralıkta daha fazla emilim gösterirken, kronoabsorptometri saf polikarbazol ile karşılaştırıldığında gelişmiş optik kontrast ve daha hızlı geçiş sürelerini gösterir. Kolorimetri analizleri, potansiyel taramaları sırasında gözlemlenen belirli bir yeşil renk ile kopolimerlerde daha geniş bir renk spektrumu ortaya koymaktadır. Tez ayrıca elektrokromik özellikleri geliştirmek için EDOT'un karbazol ile kopolimerizasyonunu tartışmaktadır. Yıldız benzeri bir poli (EDOT-ko-OctaCBz-POSS) sentezlendi ve tek başına PEDOT'a kıyasla üstün elektrokimyasal performans ve kararlılık gösterdi. Kopolimer, uygulanan voltaja bağlı olarak bir dizi renk sergiledi ve birden fazla döngüden sonra bile yüksek elektroaktiviteyi korudu. Hücre boyama işleminin biyolojik değerlendirmesi, zarın boya penetrasyonunu ve hücre içinde birikimini anlamak için gerçekleştirilir. Sonuçlar, hücrelerin etrafında soluk yeşil bir renkle birlikte 30 ve 45 dakikalık inkübasyondan sonra floresansın ortaya çıktığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis explores the integration of polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) into carbazole and EDOT polymers. POSS is a nanostructured molecule with a silica core and organic groups, renowned for its high thermal stability, strength, and oxidation resistance, as well as its tunable solubility and compatibility with polymers. These properties make POSS a useful building block or additive for improving polymer characteristics. The research demonstrates that incorporating POSS into star-shaped hybrid polymers enhances the electrochemical stability and electro-optical properties of Polycarbazole (PolyCBz). The method involves electrochemical polymerization of carbazole with OctaCBz-POSS at various ratios. Cyclic voltammetry (CV) tests reveal that these polymers exhibit improved stability and less degradation during redox cycles, which is critical for electrochromic applications. The results also indicate that increasing the number of POSS units results in higher stability and reduced electroactivity loss over cycles. Furthermore, UV-visible spectroscopy shows greater absorbance in the visible range with more POSS, while chronoabsorptometry indicates improved optical contrast and faster switching times compared to pure polycarbazole. Colorimetry analyses reveal a broader color spectrum in the copolymers, with a specific green color observed during potential scans. The thesis also discusses the copolymerization of EDOT with carbazole to enhance electrochromic properties. A star-like poly (EDOT-co-OctaCBz-POSS) was synthesized, demonstrating superior electrochemical performance and stability relative to PEDOT alone. The copolymer exhibited a range of colors depending on the applied voltage and maintained high electroactivity even after multiple cycles. The biological evaluation of cell staining is conducted to understand dye penetration of the membrane and its accumulation inside the cell. The results show that fluorescence appears after 30 and 45 minutes of incubation, with a pale green color around the cells.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of polyhedral oligomeric silsesquioxane based star polymers
Polihedral oligomerik silseskuioksan (POSS) esaslı yıldız polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
AHMET ÜNER
Doktora
İngilizce
2018
KimyaGebze Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE GÜL GÜREK
DOÇ. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN
- Synthesis and characterization of polyhedral oligomeric silsesquioxane containing dye and its use as a dye for cell imaging
Polihedral oligomerik silseskuokzan içeren boya sentezi ve karakterizasyonu ve hücre görüntüleme için boya olarak kullanımı
RIHAB FOUZI SALIH ALFALAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Polimer Bilim ve TeknolojisiAtılım ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ERTAN
DOÇ. DR. SULTAN BELGİN İŞGÖR
- Grafit oksit ve POSS içeren yeni tip hibrit materyali Schiff bazı metal kompleksleri sentezi ve katalitik etkinliklerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of new type hybrid materials with graphite oxide and polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS)
ALİ CABİR
- Synthesis, characterization and application of poss based aliphatic polyesters
Poss bazlı alifatik poliesterlerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulaması
FEHMİ SALTAN
Doktora
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiEge ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN AKAT
- Synthesis and characterization of conjugated polymers with polyhedral oligomeric silsesquioxane pendant groups
Polihedral oligomerik silseskuokzan grupları asılı konjüge polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
SALİH ERTAN
Doktora
İngilizce
2017
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET KAYNAK
PROF. DR. ATİLLA CİHANER
