Synthesis and characterization of electrochemically polymerized metal-free, nickel and zinc containing phthalocyanine derivatives
Elektrokimyasal olarak polimerleştirilen metalsiz, nikel ve çinko içeren ftalosiyanin türevlerinin sentez ve karakterizasyonu
- Tez No: 255654
- Danışmanlar: PROF. DR. LEYLA ARAS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu çalışmanın ilk kısmında 1,4-di(2-thienyl)-1,4- butadione (SOOS) ve 4-aminophthalonitrile'in Knorr-Paal reaksiyonu sonucu 4-(2, 5-di-2-thiophen-2-yl-pyrrol-1-yl) phthalonitrile (SNS-PN) sentezlenmiştir. Bu malzemenin yapısı Nükleer Manyetik Rezonans (1H-NMR ve 13C-NMR) ve Fourier Dönüşüm Kızılötesi Spektroskopileri (FTIR) kullanılarak karakterize edilmiştir. SNS-PN daha sonra asetonitril/0.2 M LiClO4 çözücü/elektrolit çifti içerisinde elektrokimyasal olarak polimerleştirilmiştir. Elde edilen polimerin, P(SNS-PN), karakterizasyonu, döngülü voltametre (CV), UV-Vis ve FTIR spektroskopik teknikleriyle gerçekleştirilmiştir. Spektroelektrokimyasal çalışmalar göstermiştir ki P(SNS-PN) 2.5 eV değerinde bir bant aralığına sahiptir ve elektrokromik özellik göstermektedir. Polimerin anahtarlama özelliği de çalışılmıştır. P(SNS-PN) floresan özellik göstermiş ve katyonların varlığında floresan şiddeti artmıştır.İkinci kısımda ise yeni, (4-(2, 5-di-2-thiophen-2-yl-pyrrol-1-yl)) eklenmiş metalsiz (H2Pc-SNS), çinko (ZnPc-SNS) ve nikel ftalosyanin (NiPc-SNS), kompleksleri sentezlenmiş ve elemental analiz, FTIR ve Uv-Vis spektroskopileri kullanılarak karakterize edilmişlerdir. Komplekslerin çözelti redoks özellikleri CV ve diferansiyel puls voltametresi ile çalışılmıştır. Bütün komplekslerde ftalosyanin halkasından kaynaklanan iki adet tersinir indirginme ve bir adet tersinmez yükseltgenme piki gözlenmiştir. Bu komplekslerin elektrokimyasal polimerleşmeleri de diklorometan/tetrabütilamonyum perklorat çözücü/elektrolit çifti içerisinde gerçekleştrilmiştir. Oluşan polimer filmleri, P(H2Pc-SNS), P(ZnPc-SNS) ve P(NiPc-SNS), UV?vis ve FTIR spektroskopik teknikleriyle karakterize edilmiş ve elektrokimyasal davranımları CV tekniği ile incelenmiştir. Spektroelektrokimyasal çalışmalar, polimer filmlerinin tersinir bir şekilde indirgenmiş ve oksitlenmiş hallerine dönüştürüldüğünü ve elektrokromik özellik gösterdiğini açığa çıkartmıştır. Bununla birlikte, P(H2Pc-SNS), P(ZnPc-SNS) ve P(NiPc-SNS) filmlerinin bant aralıkları sırasıyla 2.38 eV, 2.25 eV ve 2.69 eV olarak hesaplanmıştır. Ayrıca P(ZnPc-SNS)'in floresan özelliği dimetilsülfoksit ve toluen içerisinde incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In the first part of this study, 4-(2,5-di-2-thiophen-2-yl-pyrrol-1-yl)-phthalonitrile (SNS-PN) was synthesized by utilizing 1,4-di(2-thienyl)-1,4- butadione (SOOS) and 4-aminophthalonitrile via Knorr-Paal Reaction. Nuclear magnetic resonance (1H NMR and 13C NMR) and fourier transform infrared (FTIR) spectroscopies were utilized for the characterization of this compound. SNS-PN monomer was then electrochemically polymerized in acetonitrile/0.2 M LiClO4 solvent/electrolyte couple. Characterizations of the resulting polymer P(SNS-PN) were carried out by cyclic voltammetry (CV), UV?vis and FTIR spectroscopic techniques. Spectroelectrochemical studies revealed that P(SNS-PN) has an electronic band gap of 2.5 eV and exhibits electrochromic behaviour. The switching ability of polymer was also monitored. It was also found that P(SNS-PN) was fluorescent and its fluorescence intensity enhanced in the presence of cations.In the second part, novel tetrakis (4-(2,5-di-2-thiophen-2-yl-pyrrol-1-yl)) substituted metal-free (H2Pc-SNS), zinc (ZnPc-SNS) and nickel phthalocyanine (NiPc-SNS) complexes were synthesized and characterized by elemental analysis, FTIR and UV-Vis spectroscopies. The solution redox properties of these complexes were also studied by using CV and differential pulse voltammetry. All of the complexes showed two reversible reduction peaks having ligand-based character and one irreversible oxidation peak. Also, the electrochemical polymerization of these complexes was performed in dichloromethane/tetrabutylammonium perchlorate solvent/electrolyte couple. Resulting polymer films were characterized by UV?vis and FTIR spectroscopic techniques and their electrochemical behaviors were investigated utilizing CV. In-situ spectroelectrochemical investigations revealed that all the polymer films could be reversibly cycled and exhibit electrochromic behavior. Furthermore, the band gap of P(H2Pc-SNS), P(ZnPc-SNS) and P(NiPc-SNS) were calculated as 2.38 eV, 2.25 eV and 2.69 eV, respectively. Moreover, the fluorescence property of the P(ZnPc-SNS) was investigated in dimethyl sulfoxide and toluene.
Benzer Tezler
- Carborane and metallocarborane functionalized phthalocyanines
Karboran ve metalokarboran fonksiyonlu ftalosyaninler
ILGIN NAR
- Lityum iyon batarya uygulamaları için polipirol esaslı anot bağlayıcılar
PPY based anode binder for lithium ion battery application
IŞIK İPEK AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU
- Synthesis and electropolymerization of bis(n-methyl pyrrole 4,4´-diethyl,2,2´ bithiazole)
Bis (n-metil pirol 4,4´-dietil,2,2´ bitiyazol) komonomerinin sentezi ve elektropolimerizasyonu
ŞEBNEM ŞAZİYE TAYYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELKIS USTAMEHMETOĞLU
- Donör-akseptör tipi tiyofen ve tiyenotiyofen içeren iletken polimerlerin sentezi, elektrokromik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, electrochromic and optic properties of donor-acceptor type conductive polymers containing thiophene and thienothiophene
ELVIN RUSTAMLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
KimyaGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMİN ASLAN UDUM
DR. SİMGE TARKUÇ
- Syntheses, characterization and optical properties of fluorine containing benzimidazole derivatives
Flor içeren benzimidazol türevlerinin sentezi, karakterizasyonu ve optik özellikleri
MERVE İLERİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
DOÇ. DR. ALİ ÇIRPAN