Elektrokimyasal uygulamaları için iletken polimer ve iki-boyutlu molibden diselenür malzemelerine dayalı esnek elektrotların geliştirilmesi
Development of flexible electrodes based on conducting polymers and two-dimensional molybdenum diselenide for electrochemical applications
- Tez No: 1011907
- Danışmanlar: PROF. DR. SADIK ÇOĞAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Elektrokimyasal sensörler, Esnek elektrot, İki boyutlu malzemeler, İletken polimerler, Electrochemical sensors, Flexible electrode, Two dimensional materials, Conducting polymers
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, polyester kumaşların iletken polimerler ve iki boyutlu (2D) molibden diselenür (MoSe2) ile modifiye edilmesiyle esnek elektrotların tasarımını, geliştirilmesini ve karakterizasyonunu incelemektedir. İletken polimer olarak, polianilin (PANI), polipirol (PPy) ve poli(3,4-etilen dioksitiyofen) (PEDOT) malzemeleri kullanılmıştır. Kumaşlar öncelikle iletken polimerlerle yerinde oksidatif kimyasal polimerizasyon (OKP) yöntemi ile kaplanmış ve ardından hidrotermal yöntem ile elde edilen 2D MoSe2 nanokatmanları ile damlatma kurutma yöntemi ile kaplanmıştır. Karşılaştırma yapmak ve elektrokimyasal özellikler üzerindeki etkisini incelemek amacıyla farklı kaplama yöntemleri ile de denemeler yapılmıştır. Geliştirilen esnek elektrotlar yapısal ve morfolojik açıdan karakterize edilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları için X-ışını difraksiyonu (XRD), Fourier-dönüşümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) yöntemleri kullanılmıştır. Detaylı analiz incelemeleri polyester kumaşların yerinde OKP yöntemi ile homojen bir şekilde kaplandığını ve damlatma kurutma yöntemi ile 2D-MoSe2 nanokatmanlarının iletken polimer kaplı kumaşlar üzerine entegre edildiğini göstermiştir. Esnek elektrotlar ile çeşitli sensör tasarımları geliştirilerek dopamin (DA) ve epinefrin (EP) moleküllerine karşı cevapları incelenmiştir. Elektrokimyasal çalışmalar geliştirilen esnek elektrotların iletkenliğini ortaya koymakla birlikte, analitler ile yeterince etkileşime girmediği görülmüştür. Diğer bir taraftan, geliştirilen elektrotlar elektrokimyasal polimerizasyon yönteminde çalışma elektrotu olarak başarılı bir şekilde kullanılmıştır. Gerçekleştirilen tez çalışması çeşitli kaplama yöntemleri kullanılarak hem iletken polimerlerin hem de 2D-MoSe2 malzemesinin kumaşlar üzerine başarılı bir şekilde kaplanabileceğini hem de kararlı elektrokimyasal cevaplar alınabileceğini ortaya koymuştur. Son olarak, özellikle elektrokimyasal sensör ile DA ve EP tayininde daha iyi elektrokimyasal davranışlar ve cevaplar elde etmek için karbon kumaşlar üzerine de benzer çalışmalar gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the design, development, and characterization of flexible electrodes by modifying polyester fabrics via various conducting polymers (CPs) and two-dimensional (2D) molybdenum diselenide (MoSe2) materials. Polyaniline (PANI), polypyrrole (PPy), and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) were used as CPs. Polyester fabrics were first coated with conductive polymers using an in-situ oxidative chemical polymerization (OCP) method fallowed by drop-coating with 2D MoSe2 nanosheets obtained by a facile hydrothermal method. Experiments were also conducted using different coating methods to compare and investigate their effect on electrochemical properties. The developed flexible electrodes were characterized in terms of structures and morphologies. X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were used for characterization studies. Detailed analysis revealed that polyester fabrics were homogeneously coated via CPs using the OKP method and the 2D-MoSe2 nanosheets were integrated onto the CP-coated fabrics using the drop-coating method. Various electrochemical sensor designs were developed using the fabricated flexible electrodes, and their responses to dopamine (DA) and epinephrine (EP) molecules were investigated. Electrochemical studies have demonstrated the conductivity of the developed flexible electrodes; however, they have been observed to interact insufficiently with analytes. On the other hand, they have been successfully used as working electrodes in electrochemical polymerization methods. This thesis demonstrated that both conductive polymers and 2D MoSe2 can be successfully coated onto fabrics using various coating methods, yielding stable electrochemical responses. Afterward, similar experiments were conducted with carbon fabric to achieve much more efficient electrochemical behavior and responses, especially for the electrochemical detection of DA and EP.
Benzer Tezler
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Synthesis of conjugated polymers through light- induced step-growth polymerization
Işıkla başlatılmış kademeli büyüme polimerizasyon yoluyla konjuge polimerlerin sentezi
TUĞBA ÇELİKER
Doktora
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
PROF. DR. BARIŞ KIŞKAN
- Influence of substrate and environmental conditions on nanoscale patterning of graphene via local anodic oxidation
Alttaşın ve çevresel koşulların lokal anodik oksidasyon aracılığıyla grafen üzerine yapılan nano-desenlemeye etkisi
YAREN SEZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR ERGEN
- Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application
Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi
FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Fabrication of polymer nanofiber / poly (3,4 ethylene dioxythiophene) / metal particle hybrid composite for volatile organic compound sensing applications
Uçucu organik bileşik algılama uygulamaları için polimer nanofiber / poli (3,4 etilen dioksitiyofen) / metal parçacık hibrit kompozit üretimi
İREM ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizikokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ