Geri Dön

Elektrokimyasal olarak sentezlenen polipirolün fiziksel ve mekanik özelliklerininin incelenmesi

Investigating of physical and mechanical properties of polypyrrole synthesized electrochemically

PDF İndir

  1. Tez No: 182016
  2. Yazar: NECATİ BAŞMAN
  3. Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. NACİ SÜNEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: PPy(PTSA), Destek Elektrolit, Polaron, Bipolaron, Mikrosertlik, Elastiklik Modülü, Çentik Boyutu Etkisi (ISE), PPy(PTSA), Supporting Electrolyte, Polaron, Bipolaron, Microhardness, Elastic Modulus, Indentation Size Effect (ISE).This study was supported by following grants
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gaziosmanpaşa Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 96

Özet

Bu çalışma, polimerleştirme işlemi için 1 cm2 platin çalışma ve karşıt elektrotkullanılarak gerçekleştirildi. Elektrokimyasal yöntemle çalışma elektrotunda PPy'ninpolimerleştirilmesi, oda sıcaklığında 0.9 V potansiyelde Ag0/Ag+ referans elektrotukullanılarak üç girişli hücrede gerçekleştirildi. Deneyler farklı konsantrasyonlar da sudaçözülmüş p- toluensülfonik asit (PTSA) için tekrarlandı. PPy(PTSA)'nın yapısalözelliklerinin belirlenmesi için Fourier Dönüşümlü Infrared (FTIR) analizi yapıldı. Isılkararlılık ve kütle kaybı basamaklarının belirlenebilmesi için PPy(PTSA)'nın TermikAnalizi (TA) yapıldı. TA sonuçlarından PPy(PTSA)'nın üç kütle kaybı basamağınınolduğu anlaşıldı. Bunun yanında destek elektrolit konsantrasyonunun PPy(PTSA)'nın ısılkararlılığına önemli bir etkisinin olmadığıda anlaşıldı. Sıcaklığın, sinyal şiddeti (IEPR) veçizgi genişliği (∆HPP) gibi Elektron Spin Rezonans (EPR) parametrelerine ve iletkenliğeetkisi EPR spektroskopisi ve İletkenlik Ölçümleri kullanılarak çalışıldı. Düşükkonsantrasyonda hazırlanan örnek için ∆HPP'nin artan sıcaklıkla monoton olarak arttığıgözlendi. Ancak orta derişik konsantrasyonda hazırlanan örnekte ∆HPP'nin sıcaklığınartmasıyla önce arttığı daha sonrada azaldığı gözlendi. Düşük konsantrasyonda hazırlananörnek için IEPR'nin Curie alınganlığı (1/T ile orantılı), orta konsantrasyonda hazırlananörnekte Pauli alınganlığı (T'den bağımsız) gösterdiği gözlendi. Yapılan İletkenlikiiÖlçümlerinden, filmlerin iletkenlikleri sıcaklıkla arttığından filmlerin yarıiletken malzemeözelliği gösterdiği gözlendi. PPy(PTSA) filmlerinin mekanik özelliklerini incelemek içinDinamik Ultra Mikroçentme tekniği kullanıldı. Örneklerin yük-yer değiştirme eğrilerifarklı maksimum yük seviyelerinde elde edildi. Bu eğrilerin analizi Oliver-Pharrmetoduyla yapıldı. Dinamik mikrosertliğin (Hd) ve indirgenmiş elastiklik modülünün (Er)uygulanan maksimum yüke bağlılık gösterdiği ve PTSA konsantrasyonunun artmasıyla buiki niceliğin azaldığı bulundu. Çentik boyutu etkisi (ISE) davranışının analizi MeyerYasası'yla yapıldı. Meyer üssü, n, 1.6-2.0 değerleri arasında bulundu. Buradan örneklerinyumuşak malzeme özelliği gösterdiği anlaşıldı. Bunun yanı sıra yükten bağımsız sertlikdeğerleri modifiye edilmiş orantılı numune direnci (MPSR) modeliyle incelendi. MPSRmodelinden elde edilen sertlik değerleri ile yüke bağlı sertlik değerlerinin plato değerleriarasında iyi bir uyumluluk gözlendi.

Özet (Çeviri)

In this study, 1 cm2 of working and auxiliary platinium electrodes were used forpolymerization. On the working electrode, electropolymerization of Polypyrrole (PPy) wasrealized at room temperature versus Ag0/Ag+ (reference elctrode) at 0.9 V by using a threecompartment cell. Experiments were repeated with p-toluenesulfonic acid (PTSA)dissolved in water with different concentration. Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrawere taken to analyze the structural properties of PPY(PTSA). Thermal analysis (TA) wereused to determine thermal stability and weight loss stages of PPy(PTSA). The TA resultsillustrated that there were three stages for weight lose of PPy(PTSA). Furthermore, it wasfound that concentration of support electrolyte has no important effect on the thermalstability of PPy(PTSA). The effect of temperature on the Electron Spin Resonance (EPR)parameters such as linewidth (∆HPP), signal intensity (IEPR) and on the conductivity ofPPy(PTSA) films were studied using EPR spectroscopy and Conductivity (σ)Measurements. ∆HPP was found to increase monotonically with increasing temperature forthe sample doped at low concentration. However, for the sample doped at intermediateconcentration ∆HPP was observed to increase first and then to decrease with increasingtemperature. For the samples synthesized from PTSA solutions of low and intermediateconcentration of PTSA, IEPR was observed to exhibit Curie susceptibility (varying as 1/T)ivand Pauli susceptibility (independent from T), respectively. From the ConductivityMeasurements, it was observed that the samples show characteristic of semiconductormaterials since the conductivity of the films increase with temperature. Dynamic ultra-micro indentation experimental technique was used to characterize mechanical propertiesof PPy(PTSA) films. The indentation load displacements curves of the samples wereobtained under different peak loads levels. The Oliver-Pharr method was used to analyzeof these curves. It was found that the dynamic microhardness (Hd) and reduced elasticmodulus (Er) exhibit significant peak load dependence, and both of them decreased withthe increasing of support electrolyte concentration. The Meyer?s Law was used to describeindentation size effect (ISE) behavior. The Meyer?s indexes are found between 1.6 and 2.0confirming that all of the samples are soft materials. Besides, load-independent hardnessvalues were analyzed by modified Proportional Specimen Resistance (MPSR) model. Agood agreement between MPSR hardness and plateau values of load-dependent hardnesswas found.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    485266

    Synthesis and characterization of one-side polypyrrole coated conductive and flexible polyurethane films

    Tek yüzeyi polipirol kaplı iletken ve esnek poliüretan filmlerin sentez ve karakterizasyonu

    MELİS KARAKUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU

  2. Tez No

    606654

    Ketonic resin-polypyrrole copolymers

    Ketonik reçine–polipirol kopolimerleri

    GİZEM KURTULMUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN

  3. Tez No

    397986

    Copolymers of polypyrrole and thienyl end capped polysulfone

    Polipirol ve tiyenil uç gruplu polisülfon kopolimerleri

    NİLAY TANRIVER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. NESRİN KÖKEN

  4. Tez No

    506146

    İletken polimer aşılanmış polifosfazenlerin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of conducting polymer grafted polyphosphazenes

    ELİF BÜŞRA ÇELEBİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEBAHAT DEMİRHAN

    DOÇ. DR. FERDA HACIVELİOĞLU

  5. Tez No

    684510

    Synthesis and electrochromic applications of conducting polymers based on thienothiophene and edot

    Tiyenotiyofen ve edot içeren konjuge polimerlerin sentezi ve elektrokromik uygulamaları

    OZAN KARAKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK

Geri Dön