Elektrokimyasal olarak sentezlenmiş politiyofen molekülleri: Film kalınlığının elektrokromik performans ve fotoakım tepkisi üzerindeki etkisi
Electrochemically synthesized polythiophene molecules: Effect of layer thickness on electrochromic performmance and photocurrent responces
- Tez No: 1012538
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET PEKSÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ITO kaplı cam yüzeyler üzerine elektrokimyasal yöntemle üretilen politiyofen ince filmlerinin elektrokimyasal ve elektrokromik davranışları detaylı olarak incelenmiştir. Çalışmada kullanılan filmler, biriktirme sürelerine göre PTH200, PTH300, PTH400 ve PTH500 olarak adlandırılmıştır ve sırasıyla 200, 300, 400 ve 500 saniye boyunca elektropolimerizasyonla hazırlanmıştır. Film kalınlığının optik performans, renklenme ve şeffaflaşma süreleri ile tersine çevrilebilirlik üzerindeki etkileri de analiz edilmiştir. Filmlerin yapısal ve morfolojik özellikleri FTIR, Raman spektroskopisi ve FESEM teknikleri ile incelenmiş, politiyofen polimer zincirlerinin oluşumu FTIR ve Raman verileri ile doğrulanmıştır. Elektrokromik özelliklerin değerlendirilmesi için döngüsel voltametri (CV), kronoamperometri (CA), kronokoulometri (CC) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) gibi yöntemler uygulanmıştır. Renklenme ve şeffaflaşma süreleri PTH200, PTH300, PTH400 ve PTH500 için sırasıyla 5,2/3,7 s, 12,1/4,4 s, 7,0/1,7 s ve 4,9/1,1 s olarak belirlenmiştir. Analizler, PTH500 filminin diğer filmlere göre daha yüksek elektrokromik performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. Bu film, %49,1 optik kontrast, 343,4 cm2 C⁻1 renklenme verimi ve %79,8 tersine çervilebilirlik değerleri ile öne çıkmıştır. Üç elektrotlu hücre kullanılarak yapılan lineer taramalı voltametri (LSV) çalışmaları, tüm filmlerin aydınlatma altında geliştirilmiş fotokimyasal yanıt verdiğini göstermiştir. EIS verileri, kapasitif ve dirençli bileşenlerin yük aktarım mekanizmasında kritik rol oynadığını ve PTH500 filminin en düşük yük transfer direncine sahip olduğunu göstermektedir. Bu durum, filmin üstün elektrokromik performansını açıklamaktadır. Sonuç olarak, farklı film kalınlıklarının elektrokromik davranış ve redoks aktiviteleri üzerindeki etkileri ayrıntılı şekilde incelenmiş ve elde edilen bulgular, gelecekteki çalışmalara rehberlik edecek önemli bilgiler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The electrochemical and electrochromic behavior of polythiophene (PTH) thin films, synthesized via electrochemical methods on ITO-coated glass substrates, is investigated in detail. The electrodeposited films are designated as PTH200, PTH300, PTH400, and PTH500, corresponding to electropolymerization times of 200, 300, 400, and 500 seconds, respectively. The effect of film thickness on optical performance, coloration and bleaching times, as well as reversibility, is also evaluated. The structural and morphological properties of the films are examined using FTIR, Raman spectroscopy, and FESEM techniques, and the formation of polythiophene polymer chains is confirmed through FTIR and Raman data. Electrochromic performance is assessed using cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CA), chronocoulometry (CC), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The coloration and bleaching times for PTH200, PTH300, PTH400, and PTH500 are determined to be 5.2/3.7 s, 12.1/4.4 s, 7.0/1.7 s, and 4.9/1.1 s, respectively. The analyses reveal that the PTH500 film exhibits superior electrochromic performance compared to the other films, demonstrating a high optical contrast of 49.1%, a coloration efficiency of 343.4 cm2 C⁻1, and a reversibility of 79.8%. Linear sweep voltammetry (LSV) measurements using a three-electrode configuration shows enhanced photoresponse for all films under illumination. EIS results indicates that both capacitive and resistive elements play a critical role in the charge transfer mechanism, and PTH500 exhibits the lowest charge transfer resistance, supporting its superior electrochromic performance. In conclusion, the influence of film thickness on electrochromic behavior and redox activity is systematically investigated, providing valuable insights for the design and optimization of future electrochromic devices.
Benzer Tezler
- Ditiyeno[2,3-b;3',2'-d]Tiyofen ve Tiyeno[2,3-b]Tiyofen temelli organik elektronik ve optoelektronik malzemelerin sentezleri ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation and investigation of the properties of electro and optoelectro active materials based on Dithieno[2,3-b;3',2'-d]Thiophene and Thieno[2,3-b]Thiophene
ŞULE TAŞKIRAN ÇANKAYA
- Combining step-growth and chain-growth polymerizations in one pot: Light-induced fabrication of conductive nanoporous PEDOT-PCL scaffold
Kondenzasyon ve katılma polimerizasyonlarının tek bir potada birleştirilmesi: İletken nano gözenekli PEDOT-PCL iskelesinin ışık ile üretilmesi
TUĞBERK TABAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ KIŞKAN
- Light-driven synthesis of bio-based polymers and their supercapacitance investigation
Biyo-temelli polimerlerin ışığa dayalı sentezi ve süperkapasitans incelemeleri
SENA ERMİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ KIŞKAN
DOÇ. DR. KEREM KAYA
- Investigation of capacitive behaviour of emulsion polymerized pedot and its nanocomposites
Emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen pedot ve nanokompozitlerinin kapasitif özelliklerinin incelenmesi
DENİZ GÜLERCAN
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Kimyasal oksidatif polimerizasyon yöntemi ile moleküler baskılanmış politiyofen sentezi ve fenol türlerinin adsorbsiyonunda kullanılması
Synthesis of molecularly imprinted polythiophene via chemical oxidative polymerization and their use in adsorbtion of phenolic derivatives
ENİS TAŞCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
KimyaGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FARUK YILMAZ