İletken polimerlerde heteroatom ve substituent etkisinin teorik analizi
Theoretical analysis of subsituent and heteroatom effect on conducting polymers
- Tez No: 374268
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKİ BÜYÜKMUMCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: İletken polimerler, Pirolo[3, 4-b]pirol, Fosfolo[3, 4-b]fosfol, 4-b]selenofen, Fosfolo[2, 3-c]selenofen, Yoğunluk Fonksiyonel Teori, Periyodik Sınır Şartları, Bant Yapısı, Conducting polymers, polipyrrole[3, 4-b]pyrole, polyphospholo[3, 4-b] phosphole, 4-b]selenophene, polyphospholo[2, 3-c] selenophene, Density Functional Theory, Periodic Boundary Conditions, Band Structure
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Bu çalışmada daha önceden sentezlenmemiş polipirolo[3,4-b]pirol, polifosfol[3,4-b] fosfol, polifosfolo[3,4-b]selenofen, polifosfolo[2,3-c]selenofen iletken polimerleri yoğunluk fonksiyonel teori (DFT) ile incelenmiştir. Her bir bileşik için mümkün olan dört farklı bağlantı göz önüne alınarak bant yapısı için periyodik sınır şartları metodu ile hesaplanmıştır. Söz konusu monomerlerden oluşması muhtemel kopolimerler için de aynı metotla hesaplama yapılarak, alıcı-verici yaklaşımına göre tartışıldı. Ayrıca değişik substituentler (elektron alıcı (-NO2, -CO, -F) ve elektron verici (–NH2, NR2, -OH, -OR) grupları) homopolimerlerin boş olan konumlara eklenerek bant yapısı üzerindeki etkileri incelendi. Bu hesaplamalar sonucunda değişik uygulamalar için önemli olan polimere ait bant yapısı parametreleri olan en yüksek dolu kristal orbitali (HOCO), en düşük boş kristal orbitali (LUCO), bant aralığı, bant genişliği ve etkin kütle değerleri belirlendi. Çalışılan toplam 704 polimerden 470 tanesininin iletken polimer sınıfına girdiği, dolayısıyla çok farklı uygulama alanlarında kullanılabileceği sonucuna varıldı. Sonuç olarak, polimerlerin heteroatom türü, heteroatom konumu, monomerlerin bağlantı konumu, substituent türü ve substituent konumuna bağlı olarak değiştirilebilen bant yapılarına sahip olduğu ve bu parametrelerin kontrol edilmesiyle değişik uygulamalar için önem taşıyan bant yapısı özelliklerinin teorik olarak ayarlanarak deneyler için yol gösterebileceği gösterildi. Bütün hesaplamalar için Gaussian 09 kuantum kimyasal program paketi ile B3PW91 melez fonksiyoneli kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, conducting polymers, polipyrrole[3,4-b]pyrole, polyphospholo[3,4-b] phosphole, polyphospholo[3,4-b]selenophene, polyphospholo[2,3-c]selenophene, which have not been synthesized yet, have been studied with Density Functional Theory (DFT). Considering four possible connection types, band structure of polymers for each compound have been calculated with periodic boundary conditions. Calculations with the same method have been carried out for possible copolymers formed from monomers mentioned above, and results have been discussed acccording to donor-acceptor concept. In addition, effects of different substituents (electron withdrawing (-NO2, -CO, -F) and electron donating (–NH2, NR2, -OH, -OR) groups on the band structure have been investigated substituting these groups into open positions. As a result of these calculations, important band structure parameters for different applications, highest occupied crystal orbital (HOCO), lowest unoccupied crystal orbital (LUCO), band gap, bant width and effective mass have been determined. It is concluded that 470 of 704 polymers studied are conducting polymer, so they can be used in different application areas. As a result it is shown that polymers have band structure depending on heteroatom type, position of heteroatom, connection position of monomers, substituent type and substituent position and band structure may be tuned theoretically to fit different applications, which can guide for experiments. All the calculations have been carried out using hybrid functional B3PW91 with quantum chemical program package Gaussian 09.
Benzer Tezler
- N-substituye karbazollerin endüstriyel metallerin korozyonunu önlemedeki etkileri
Corrosion inhibition effect of N-substituted carbazole on the corrosion of some industrial metals
SADIK ÖZTÜRK
- Özellikli iletken polimerler üretmek amacıyla 3- ve 3,4- konumlarından sübstitüe yeni tiyofen türevlerinin sentezi ve polimerleştirilmeleri
Synthesis of 3- and 3,4-substituted some novel thiophene derivatives for producing functional conducting polymers and their polymerization
EMEL ERMİŞ
Doktora
Türkçe
2010
KimyaAnadolu ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜLLÜ
YRD. DOÇ. DR. HALİL BERBER
- Polietilenglikol sübstitüe yeni makromoleküllerin sentezi, fiziksel ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
The synthesis of polyethyleneglycol substituted new macromolecules and investigation of their physical and biological properties
CANAN USLAN
Doktora
Türkçe
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEHİCE ŞEBNEM SESALAN
- Bor içeren donör-akseptör (D-A) organik materyallerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Syntheses of boron containing donor-acceptor (D-A) organic materials and investigation of their properties
ONUR ŞAHİN
- Synthesis, photophysical properties and ofet application of thienothiophene and benzothiadiazole based donor-π-acceptor-π (D-π-A-π) type conjugated polymers
Tiyenotiyofen ve benzotiyadiazol esaslı donör-π-alıcı-π (D-π-A-π) tipi konjuge polimerlerin sentezi, fotofiziksel özellikleri ve ofet uygulaması
SERRA EBRU ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK