Geri Dön

N-vinylcarbazole styrene and acrylonitrile copolymerization and electrochemical investigation

N-vinil karbozol stiren ve akrilonitril kopolimerizasyonu ve elektrokimyasal incelenmesi

  1. Tez No: 126789
  2. Yazar: YUSUF BARDAVİT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizikokimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 74

Özet

N-VİNİL KARBAZOL STIREN VE AKRİLONITRİL KOPOLİMERİZASYONU VE ELEKTROKİMYASAL İNCELENMESİ ÖZET Uzun yıllardır P(N-Vinil Karbazol) (PNVCz) ilginç elektriksel ve fotoelektriksel özelliklerinden dolayı İlgi çekmektedir fotoaktif cihazlar, biosensor ve elektrokromik aletlerde kullanılması önerilmiştir. Yüksek oksidasyon potensiyeli ve temiz stokiyemetresi seryum ammonyum nitratın indergen (CAN) ajan olarak vinil polimerizasyonunda kullanılmasını sağlamıştır. N-vinil karbazolün akrilamid varlığında elektrokimyasal polimerizasyonu Platin ve indium tin oksit (İTO) üzerinde asetonitril çözeltisinde tetraetil ammounyum perklorat destek (TEAP) elektroliti kullanılarak sağlanmıştır. Sonuçlar polikarbazol (PCz) ile karşılaştırıldığında kopolimerin dopamine karşı daha kararlı ve tersinir özellik göstermesinin yanı sıra mekanik ve termal özelliklerde iyileşme sağladığını göstermiştir. Bu çalışmada Poli (N-vinil Karbazol-stiren) P(NVCz-St) ve Poli (N-vinil Karbazol- akrilonitril) kopolimerleri CAN kullanılarak ( kontrollü oranda) polimerleşmenin vinil tarafından gerçekleşmesi sağlanmıştır. Bu işlem sonuncunda oluşan beyaz polimerler kimyasal yükseltgenme için N,N-DimetilFormamid (DMF) ve elektrokimyasal oksidasyon için dikloromethanda çözülmüş ve aromatik halkanın oksidasyonu sonucunda platin ve carbon fiber elektrotta film oluşması sagalanmıştır. Daha sonra bu polimer modifiye elekrotlar dopamine karşı elektrokimyasal özellikleri incelenmiştir. İletkenlik Sonuçları Elektrokimyasal ve Kimyasal Yükseltgeme 0.0040g/4 mi PNVCz homopolimeri P[NVCz-co-St], P[NVCz-co-AN] kopolimerleri CH2C12 çözülüp 0.05 M TEAP destek elektroliti kullanılarak anot ve katotta paslanmaz çelik kullanılmıştır. Sabit potensiyel uygulanarak koyu yeşil renkli polimerlerin anoda kaplanması sağlanmıştır. Oluşan polimerler iletkenlik ölçümleri için elektrot yüzeyinden sıyrılmıştır. Kimyasal yükseltgeme için elde edilen polimerler (0.01 g/10 mi) DMF çözülmüş ve çözeltiye 0.01 M CAN ilavesiyle koyu yeşil renkli polimerler oluşmuştur. Oluşan polimerler iletkenlik ölçümleri için palet halinde hazırlanmıştır. Elektrokimyasal yükseltgeme sonucunda oluşan polimerlerin kimyasal yükseltegeme ile oluşturulşan polimerlerden daha yüksek iletkenlik göstermiştir. Ayrıca artan stiren ve akrilonitril konstrasyonu ile yapıda konjugasyonun azalması sonucunda iletkenlik değerlerinde azalma görülmüştür. Ayrıca yükseltgenmiş PNVCz iletkenlik değeri 6.1 0"4 S/cm olarak kopolimerlerden daha yüksek olarak belirlenmiştir. Tablo 1 ve XIITablo2 sırasıyla kimyasal ve elektrokimyasal olarak oluşturlan polimerlerin iletkenlik değerlerini göstermektedir. Tablol: Değişik [St]0/[NVCz]0 or [AN]0/[NVCz]0 monomer oranlarında hazırlanmış PNVCz,P[NVCz-co-St]. P[NVCz-co-AN] polimerlerinin kimyasal oksidasyon sonrasında iletkenlik değerleri Tablo 2: Değişik [St]0/[NVCz]0 or [AN]o/[NVCz]0 monomer oranlarında hazırlanmış PNVCz,P[NVCz-co-St], P[NVCz-co-AN] polimerlerinin elektrokimyasal oksidasyon sonrasında iletkenlik değerleri Döngülü Voltametri 0.0040g PNVCz homopolimeri ve P[NVCz-co-St], P[NVCz-co-AN] kopolimeri 4 mi CH2C12 çözülmüş.0.05 M TEAP destek elektrolit olarak kullanılmştır. Anotta pt veya karbon fiber elektrot kullanılmış katotta ise pt tel kullanılmıştır. Bütün polimerler 20 mV s'1 taram hızında yükseltgenmiştir. Artan stiren vaya akrilonitril oranıyla polimerlerin akım yoğunluğunda azalma görülmüş ve bu sonuçlar iletkenlik bulgularını desteklemektedir. X111Dopamine Karşı Elektrokimyasal Çalışma Polimer modifiye dopamin içeren pH 7 tampon çözeltisine alınmış ve elektrokimyasal olarak dopamine karşı -0.5-1.0 V aralığında 500 mV s-1 tarama hızı ile testedilmiştir. Polimer elektrotlar için AEp/2 değeri belirlenmiştir. Tablo3 polimerlerin Pt ve karbon fiber elektrotta AEp/2 değerini göstermektedir. Bütün polimerler dopamine karşı yan tersinir özellik göstermiştir. Kopolimerlerin AEp/2 değerlerinin PNVCz göre da,.a küçük olduğu ve artan süren ve akrilonitril oranlıyla AEp/2 degrinin küçüldüğü g Gülmüştür. Tablo 3: Polimerlerin Pt ve karbon fiber elektrotta AEp/2 değerleri XIV

Özet (Çeviri)

N-VINYLCARBAZOLE-STYRENE AND ACRYLONITRILE COPOLYMERIZATION AND ELECTROCHEMICAL INVESTIGATION SUMMARY A great deal of attention has been given to Poly(N-VinylCarbazole) PNVCz over years because of it's unusual electrical and photoelectrical properties. It has been suggested for a number of applications, photo active devices, sensors and electrochoromic devices. On account of its high oxidation and clean stoichiometry cerium ammonium nitrate (CAN) is used as reducing agent redox systems are widely used in polymerization of vinyl monomers. Polymerization of N-vinly carbazole (NVCz) in the presence of Acrylamide (AAm) has been studied by electrochemical polymerization onto Pt and indium tin oxide (ITO) from acetonitrile solution of monomers and using tetraethtyl ammonium perchlorate (TEAP) as supporting electrolyte. Results suggest that mechanical and thermal properties can be improved as well as the response of copolymer electrodes to dopamine with better reversibility and stability as compared to polycarbazol (PCz) electrodes. However, the content of carbazole in the copolymer stucture is not easy to govern by electrosythesis. In the present study Poly (N-vinly Carbazol-styrene) P[NVCz-co-St] and Poly (N- vinly Carbazol-acrylonitrile) P[NVCz-co-AN] copolymers were prepared by using CAN as an oxidizing agent (in a controlled amount) polymerization were controlled in a way to obtain a copolymer through the vinyl groups. As a result of this process white colored polymers are formed and they dissolved in N,N-Dimethlyformamid (DMF) for chemical oxidation and in Dichloromethane for electrochemical oxidation which yields dark green polymers as a result of oxidation of the aromatic rings of the NVCz and electrochemical film formation of mentioned copolymers on Platinum and carbon fiber electrode was obtained which were characterized. These polymer modified electrodes were tested for dopamine behaviour. Conductivity Results Electrochemical and Chemical Oxidation 0.0040g/4 ml of homopolymer of PNVCz, P[NVCz-co-St], P[NVCz-co-AN] copolymers were dissolved in CH2CI2 and 0.05 M TEAP is used as supporting electrode and anode and cathode electrodes were stainless steel. A constant potential is applied a green dark polymer was coated on anode for all polymers. Obtained polymers were skin off from the electrode (free standing film) for conductivity measurements. For chemical oxidation, previously obtained polymers IX(0.01 g/l 0 ml) dissolved in DMF and 0.01 M of CAN was added to solution until the dark green polymers were obtained. Obtained polymers were prepared as pellet and used for conductivity measurements. Higher conductivies obtained when compared with the chemical oxidation also there is a decrease obtained with the increasing concentration of styrene and acrylonitrile in the structure this is due to the decrasing conjugation Also oxidized homo polymer of PNVCz has conductivity of 6.10“4 S/cm which is higher than the copolymers. T ablel and Table2 shows the conductivity results of the polymers for chemical and electrochemical oxidation respectively. Table 1 Conductivity values for PNVCz,P[NVCz-co-St], P[NVCz-co-AN] after electrochemical oxidation which is prepared at different [St]o/[NVCz]o or [AN]o/[NVCz]o monomer ratios. Table 2: Conductivity values for PNVCz,P[NVCz-co-St], P[NVCz-co-AN] after chemical oxidation which is prepared at different [St]o/[NVCz]o or [AN]o/[NVCz]o monomer ratios.Cyclic Voltammetry 0.0040g homopolymer of PNVCz and P[NVCz-co-St]? P[NVCz-co-AN] copolymers were dissolved in 4 ml of CH2CI2 and 0.05 M TEAP is used as supporting electrode. Anode was pt or carbon electrode and cathode electrodes was Pt wire. All polymers were oxidized again by using a single potential scan at 20 mV s”1. There is a decrease obtained in the current density with increasing amount of styrene or acrylonitrile in the polymer these results corresponds with the conductivity results. Electrochemical Response to Dopamine Polymer modified electrodes was than taken to pH 7 buffer solution contaning dopamine. Polymer modified electrodes were tested for their response to dopamine by applying potential between -0.5-1.0 V vs Ag at 500 mV s"1 scan rate. AEp/2 is determined for the polymer electrodes. Table 3 shows the AEp/2 of polymers in Pt and carbon fiber electrode All polymer electrodes show quasi reversibility to dopamine. It can be seen that AEp/2 of the copolymers are smaller than the homopolymer of PNVCz and with the increasing ratio of St or AN in the polymer stucture there is decraese in the AEp/2 of the polymer. Table 3 AEp/2 values for Polymer coated Pt and carbon fiber in dopamine solution XI

Benzer Tezler

  1. Tez No

    66788

    N-alliloksi piridinyum tuzlarının katyonik polimerizasyonda başlatıcı olarak kullanımı

    Thermally induced radical promoted cationic polymerization using a novel n-allyloxy pyridinium salt

    VİLDAN BACAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  2. Tez No

    389358

    Poly(Phenylenevinylene)s as sensitizers for visible light induced cationic polymerization

    Poli(Fenilen vinilen) türevlerinin görünür bölgede katyonik polimerizasyon için fotobaşlatıcı olarak kullanımı

    SEMİH ERDUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  3. Tez No

    421208

    Phenacyl ethyl carbazolium salt as a long wavelength photoinitiator for free radical polymerization

    Fenaçiletil karbazolyum tuzu kullanılarak uzun dalgaboyunda serbest radikal fotopolimerizasyonu

    MERVE KARA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  4. Tez No

    39760

    Polimerik piridinyum tuzları sentezi ve katyonik fotobaşlatıcı olarak kullanımı

    The synthesis of polimeric pyridinium salts and their use in photoinitiated cationic polymerization

    OKŞAN KARAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. YUSUF YAĞCI

  5. Tez No

    142574

    N-vinilkarbazol / silikon tegomer kopolimerlerinin sentezi

    Synthesis of n-vinylcarbazole silikon tegomer copolymers

    CENGİZ ÇOLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Organik Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET AKAR

Geri Dön