Electrode modification based on metallophthalocyanines and their electrochemical applications
Metal fitalosiyanin temelli elektrot modifikasyonları ve elektrokimyasal uygulamaları
- Tez No: 357149
- Danışmanlar: PROF. DR. ATIF KOCA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Fitosiyanin kompleksleri yüksek sıcaklık dayanıklılığına, ışık hassaslığına sahip asit ve bazlarla reaksiyon vermeyen boyar maddelerdir. Son yıllarda ise elektrokromik cihazlarda, organikkataliz, elektro kataliz, fotokataliz, fotovoltaik cihazlarla, lityum ve yakıt pilleri ve kirlilik kontrolü alanlarında gelişen yaygın kullanımı büyük ilgi odağı olmuştur. Bu çalışma, yeni sentezlenmiş üç grup metal fitalosiyanin komplekslerinin elektrokimyasal ve in-situ spektroelektrokimyasal özelliklerini ve sonuçlarıyla birlikte muhtemel teknolojik uygulama alanlarını içerir. InIII, MnIII, and TiIV metal merkezli komplekslerin voltametrik ve spektroelektrokimyasal analizleri, InIIIClPc kompleksinin sadece metal bazlı indirgenme reaksiyonu verirken MnIIIClPc ve TiIVOPc komplekslerinin hem metal hem de fitalosiyanın bazlı indirgenme reaksiyonları verdiği gözlemlenmiştir. Elektrokimyasal ölçümler sırasında, maddelerin çözeltide ve Langmuir-Blodgett çok katmanlı ince filmlerinin moleküler oksijenle etkileşimleri çalışılmış, MnIIIClPc ve TiIVOPc komplekslerinin oksijen sensörü olarak kullanılabileceğini gösteren ORR aktivitelerinde değişiklikler gözlemlenmiştir. İkinci grupta, NiPc, ZnPc, CoPc ve TiOPc maddelerinin çözelti içinde voltametrik ve in-situ spektroelektrokimyasal özellikleri incelenmiş ve sonuçları değerlendirilmiştir. CoPc ve TiOPc komplekslerinin elektron transferleri, bu maddelerinin spektrumlarını önemli ölçüde değiştirmiş, bu da maddelerin özellikle görüntüleme teknolojilerinde pratik uygulamaları için en önemli beklentilerinden biridir. Çözelti içerisinde moleküler oksijenin bulunması, aynı maddelerin elektrokatalitik ve elektrolitik algılama aktivitelerini etkilemiştir. Son grupta, CuPc-odea, CoPc-odea ve metalsiz H2Pc-odea kompleksleri analiz edildi ve bunların elektrokromik özellikleri, yükseltgenme reaksiyonları sırasında elektropolimerleştirilmiş ITO/MPc-odea elektrotlarında çalışıldı. Çözücü, elektrolit tuzu ve ITO üzerinde katma etkileri de ayrıca incelendi. İn situ elektrokronokolometrik ölçümler, ITO/CuPc-odea and ITO/CoPc-odea komplekslerinin hızlı değişim, yüksek verimlilik, kolombik verilerle birlikte, optik kararlılık ve kontrast gibi optimum elektrokromik özellikler göstermektedir ve bu özellikler display teknolojisinde kullanılmasını mümkün kılar.
Özet (Çeviri)
Metallophthalocyanine complexes (MPc) are colouring materials which present high thermal stability, light fastness, and inertness to acids and alkalis. In recent years there has been considerable interest in developing their use in electrochromic devices, organic catalysis, electrocatalysis, photocatalysis, photovoltaic devices, lithium batteries, fuel cells, pollution control (especially desulfurisation) etc. This study represents the electrochemical and spectroelectrochemical characterizations of three sets of newly synthesized metallophthalocyanine (MPc) complexes and the results for their possible applications in technological fields. Voltammetric and in situ spectroelectrochemical characterization of the compounds bearing InIII, MnIII, and TiIV metal centers have shown that while InIIIClPc gives only Pc based, MnIIIClPc and TiIVOPc undergo both Pc and metal based reduction reactions. During the electrochemical measurements, the interaction of the compounds with molecular oxygen both in solution and in solid states as Langmuir-Blodgett multilayer thin films was studied; MnIIIClPc and TiIVOPc showed electrocatalytic activities for ORR which indicate possible usage of the complexes as molecular oxygen sensor. In the second group, voltammetric and in situ spectroelectrochemical characterization of NiPc, ZnPc, CoPc and TiOPc complexes in solution were examined and the results were assessed. Electron transfer reactions of the CoPc and TiOPc compounds considerably altered the spectra of the complexes that are the most important expectations for the practical applications of the complexes especially in display technologies. The presence of molecular oxygen in the electrolyte affected the same complexes' electrocatalytic and electrosensing activity. The last set of metallophthalocyanine (MPc) complexes; CuPc-odea, CoPc-odea and metal free H2Pc-odea were analyzed and their electrochromic properties were studied oxidatively on ITO/MPc-odea electrodes constructed by electropolymerization. The affects of solvent, salt and the layer coated on ITO electrode were also investigated. In situ spectrochronocoulometric measurements indicate that ITO/CuPc-odea and ITO/CoPc-odea illustrate fast response time, high efficiency, high columbic and optic stability, and high optical contrast which make them use in display technology.
Benzer Tezler
- Fonksiyonel gruplara sahip ftalosiyaninlerin sentezi
Synthesis of phthalocyanines having functional groups
BAŞAK SEZGİ BİLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN HAMURYUDAN
- Fotokatalizör özellik gösteren yeni ftalosiyanin-titanyumdioksit nanokompozitler
Photocatalytic features of new phthalocyanine-titanium dioxide nanocomposites
SEHER NECCAROĞLU IŞIK
Doktora
Türkçe
2019
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLŞAH GÜMRÜKÇÜ KÖSE
DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN AVCIATA
- Tetra (2-naftiloksi) sübstitüe ftalosiyaninler
Novel (2-naphthyloxy) substituted phthalocyanines
İBRAHİM ÖZÇEŞMECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ İHSAN OKUR
- Organik tabanlı güneş hücrelerinde kullanılabilecek ftalosiyaninlerin hesapsal olarak araştırılması, tasarımı ve sentezi
Design, computational screening and synthesis of novel phthalocyanines as organic based solar cell materials
MERAL ARI
- PDT için hedefe yönelik ftalosiyaninlerin sentezi
Synthesis of target oriented phthalocyanines for PDT
TAYLAN SAMSUNLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN HAMURYUDAN