Novel phenanthrocarbazole containing conjugated polymers as high performance electrochromic materials
Yeni fenantrokarbazol içeren konjüge polimerlerin yüksek performans elektrokromik materyaller olarak kullanımı
- Tez No: 442147
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Elektrokromik malzemelerin görüntü teknolojilerindeki potansiyel uygulamaları için, nötr hallerinde toplamsal ya da çıkarımsal ana renklere sahip, yükseltgendiğinde ise şeffaf duruma geçen materyaller tercih edilmektedir. Böylelikle, tüm renk spektrumu oluşturulabilmektedir. KYM renk uzayı üç toplamsal ana renkten oluşmaktadır; kırmızı, yeşil ve mavi. Elektrokromik araştırma alanında yüksek kalitedeki görüntü teknolojilerinin uygulaması için KYM renk uzayını tamamlayan polimerler tanımlanmış olsa da, bu tür uygulamalar için yüksek optik kontrastlı ve daha hızlı dönüş sürelerine sahip polimerlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bunun sonucu olarak alanda yeni elektrokromik materyaller tanımlama ihtiyacı doğmuştur. Buna ek olarak, literatürde iyi tanımlanmış kırmızıdan şeffafa geçen materyaller bulunmamaktadır. Donör-akseptör polimerler genellikle iki soğurma bandı oluşturmaktadırlar. Kırmızıdan şeffafa dönen elektrokromik polimerler oluşturmak için ise tek soğurma bandına ihtiyaç vardır. Alandaki önceki çalışmalara dayanarak, iyi tanımlanmış yeni kırmızıdan şeffafa dönen polimerler üretmek için gerekli olan yaklaşımın polimerler halleri iyi elektrokromik özellikler gösteren materyaller ile yüksek konjugasyona sahip donör materyallerin bağlantılanması olduğu öngörülmüştür. Bu yaklaşımın ışığında EDOT ve fenantrokarbazol ünitelerini içeren monomer sentezlenmiş ve elektrokimyasal olarak polimerleştirilmiş, polimerin elektrokromik özellikleri incelenmiştir. Polimer tasarlandığı üzere kırmızıdan transpara yüksek optik kontrast (% 51) ve hızlı dönme zamanları (oksidasyon için 0.65 s, indirgeme için 0.52 s) ile dönmüştür. Ek olarak, polimere çözünürlük kazandırmak adına monomerin alkil zincirleri içeren ProDOT ve fenantrokarbazol içeren türevi de elde edilmiştir. Bu polimer hem elektrokimyasal hem de kimyasal yöntemler ile polimerleştirilmiştir. EDOT içeren türevinden farklı olarak, bu polimer yeşil ara renk ile turuncudan transparan griye dönmüştür. Elektrokimyasal yöntemlerle sentezlenen polimer % 58, kimyasal olarak sentezlenen ise 60 % optik kontrast değeri göstermiştir. Dönme zamanları ise sırası ile 1.3 s ve 0.9 s olarak hesaplanmıştır. Bu özelliklere ek olarak bu polimer nötr halinde güçlü turuncu bir lüminesans gösterirken okside olmuş halinde bu özelliğini tamamen kaybetmiştir. Bundan dolayı, bu polimer elekrokromizm ve elektrokimyasal lüminesans gösteren yarıiletken polimerlerin nadir örneklerinden biridir.
Özet (Çeviri)
For potential application of electrochromic materials in display technologies, materials having additive or subtractive primary colors in their neutral states that switch to a highly tranmissive states are desired since the entire color spectrum can be created using these materials. The RGB color model requires three complementary colors; red, green and blue. Even though the RGB colored polymers in the electrochromic research area were fulfilled over the past decade, towards high quality display applications, electrochromic materials with better optical contrasts and faster switching times are needed. As a result, realization of novel electrochromic materials is still a major aim in the field. Additionally, a well-defined neutral state red polymeric materials appear to be absent in the literature. Donor-acceptor type polymers generally result in two absorption bands. But for the red to transmissive polymeric materials, single absorption band is needed. Therefore, based on the previous observations in the field, the key approach for the synthesis of well-defined novel red to transmissive polymeric materials was appeared to be the coupling of units that are known to polymerize to give superior electrochromic properties, with highly conjugated donor materials. Under the light of this approach, a monomer which consists of EDOT and phenanthrocarbazole units was designed and polymerized electrochemically. Its electrochromic properties were investigated in detail. The polymer showed the well promised red to transmissive color change with a high optical contrast value of 51% and fast switching times of 0.65 s for oxidation and 0.52 s for reduction. Additionally, towards realization of a solution processable derivative, a novel monomer with ProDOT unit that contains alkyl chains and phenanthrocarbazole was successfully synthesized. The corresponding polymer was synthesized both by electrochemical and chemical methods. Unlike its EDOT containing analogue, the polymer switches between orange and transmissive grey color with a green intermediate with high optical contrast values of 58% for the electrochemically synthesized and 60% for chemically synthesized polymer. The materials showed fast switching times of 1.3 s and 0.9 s respectively. Additionally, the polymer showed strong orange luminescence in its neutral state which completely diminishes upon oxidation. Hence polymer is one of the rare examples of a semiconducting polymer that shows both color and luminescence change upon applied potential.
Benzer Tezler
- Nsaid'ların (non-steroidal anti-inflammatory drug) topikal uygulamaları için yeni jel formulasyonlarının hazırlanması: Kontrollü ilaç salım potansiyellerinin araştırılması
The prepation of new gel formulation for topical aplications of nsaids (non-steroidal anti-inflammatory drug): Investigation of potential controlled drug release
ŞEREF KAPLAN
- Novel cellulase enzyme production towards biofuels sector by recombinant bacterium Escherichia coli
Biyoyakıt sektörüne yönelik yeni nesil selülaz enzimlerinin rekombinant Escherichia coli bakterisinde üretimi
ZEHRA YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EDA ÇELİK AKDUR
- p-dimetilanilinazometinfenollerin oksidatif kondenzasyon polimerizasyonu
Oxidative condensation polymerization of p-dimethylanilineazomethinephenols
NURAY YILMAZ BARAN
- Novel vision based estimation techniques for the analysis of cavitation bubbles
Kavitasyon kabarcıklarının analizi için görmeye dayanan özgün kestirim teknikleri
GÖKHAN ALCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜNEL
- Novel near-ir photosensitizers for photodynamic therapy & designing heavy atom free photosensitizers for the photodynamic therapy
Fotodinamik terapi için kızıl ötesi ışığı soğurabilen yeni fotoduyarlaştırıcı ve ağır atom içermeyen fotoduyarlaştırıcıların tasarlanması
BİLAL KILIÇ
Doktora
İngilizce
2016
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
