Geri Dön

Pirolün matriks polimerizasyonu

Matrix polymerization of pyrrole

  1. Tez No: 46400
  2. Yazar: BELKIS USTAMEHMETOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF.DR. A. SEZAİ SARAÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1995
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

ÖZET PİROLÜN MATRİKS POLİMERİZASYONU Polimerik malzemeleri metallerden ayıran temel özellik yalıtkan olmalarıdır. Bu özellik, örneğin elektrik tellerini polimerle kaplayarak oluşabilecek kayıpları minumuma indirme gibi birçok üstünlük sağlar. Ancak son yıllarda, elektrik akımını iletebilen yeni bir organik polimer sınıfı geliştirildi. Asetilen, pirol, tiyofen ve çeşitli benzen türevlerinden sentezlenen ve“organik metaller”olarak da isimlendirilebilen bu polimerler korozyon önleyici kaplama olarak, pillerde ve kararlılıklarına bağlı olarak mikroelektronikte önemli bir potansiyele sahiptirler. Bu polimerler arasında polipirol ve türevleri, elektriksel özelliği, çevresel kararlılığı ve kimyasal ve elektrokimyasal sentezinin kolaylığı nedeniyle en yoğun şekilde incelemeye alınmış grubu oluşturmaktadır. Polipirolün AgNO3, FeCl3, Cu(NO3)2 ya da Cu(NO3)2 A1C13, Cu(ClO4)2 - Fe(ClO4)3 gibi oksitleyici maddeler ile kimyasal sentezi çeşitli araştırmacılar tarafından incelenmiştir. r\ °“dati°? 4/~\f- ^N Oxidant ör ^^hT^ A applied potential A PyrrolePolypyrrole Bu tezin ilk bölümünde diğer araştırmacılardan farklı olarak kuvvetli bir yükseltgen olan seryum (IV) tuzlan ile çalışıldı. Polimerizasyon ortamının, oksitleyici/monomer oranının, doping etkisi gösteren maddenin ve havanın, polipirol komplekslerinin elektriksel özelliğine etkisi incelendi. Ürünler, FT-IR, ”4 nokta prop“ iletkenlik ölçümleri ve elementel analiz yardımı ile karakterize edildi. Polipirol komplekslerinin iletkenlik değerleri şartlara bağlı olarak literatür değerleri sınırlan içinde bulundu. Uygun yükseltgen/monomer oranı ve [H+] konsantrasyonu seçildiğinde literatürden farklı olarak, sulu ortamda sentez edilen polipirol komplekslerinin iletkenlik değerleri asetonitril-su ortamında çalışılan örneklerin iletkenlikleri ile karşüaşünlabilir değerde bulunmuştur. xSUMMARY Electrically conducting polymers made from heterocyclic monomers have been the subject of much research in recent years. Polypyrrole has received considerable interest, partly because it can be prepared both electrochemically and by chemical oxidation with mild oxidative transition metal ions and partly because of it's relatively good stability oxidised form. But it is hard and brittle, and these poor mechanical properdes greatly restrict it's potential for applications in batteries. Polymerization of a conducting polymer inside an insulating hoşt matrix is used to improve the mechanical properties of polypyrrole. Despite it's long history, the mechanism of pyrrole polymerization under oxidising conditions is not well understood, because of the polymers are insoluble powders and can not be characterized by conventional methods. in recent years, water soluble polymerization systems have been examined by Fe2+ - Fe3+ oxidation systems to overcome the solubility problem of polyprrole. in this system, polymers are introduced to the reaction media. Hovvever, these polymers belong to the class of neutral polymers which only exhibit physical adsorption and polypyrrole stays in the colloidal form, which makes difficult to understand the mechanism of the polymerization. in the first part of this thesis, the chemical oxidan'on of pyrrole by the use of strong oxidants such as Ce(IV) salts has been studied. The effect of monomer, ligand and metal ion concentration and nature of solvent were investigated. Products were characterized by elemental analyses, FT-IR and conductivity measurements. in the second part, the polymerization of pyrrole by Ce(IV) salts in the presence of polyelectrolyte (polyacrylic acid) has been studied. Water-soluble polyacrylic acid-polypyrrole interpolymer complexes were obtained. Solubility of system was explained in the light of the mechanism of the polymerization of pyrrole on the polymer matrix. in the last part, electrically conducting polyacrylic acid/polypyrrole composite füms were prepared by electrochemical polymerization of pyrrole on an insulating polyacrylic acid matrbc which electrochemically adsorbed on the electrode surface. Such polymer coating show fairly good protection against corrosion and can improve the photoactive character of electrode. ixÖZET PİROLÜN MATRİKS POLİMERİZASYONU Polimerik malzemeleri metallerden ayıran temel özellik yalıtkan olmalarıdır. Bu özellik, örneğin elektrik tellerini polimerle kaplayarak oluşabilecek kayıpları minumuma indirme gibi birçok üstünlük sağlar. Ancak son yıllarda, elektrik akımını iletebilen yeni bir organik polimer sınıfı geliştirildi. Asetilen, pirol, tiyofen ve çeşitli benzen türevlerinden sentezlenen ve ”organik metaller“ olarak da isimlendirilebilen bu polimerler korozyon önleyici kaplama olarak, pillerde ve kararlılıklarına bağlı olarak mikroelektronikte önemli bir potansiyele sahiptirler. Bu polimerler arasında polipirol ve türevleri, elektriksel özelliği, çevresel kararlılığı ve kimyasal ve elektrokimyasal sentezinin kolaylığı nedeniyle en yoğun şekilde incelemeye alınmış grubu oluşturmaktadır. Polipirolün AgNO3, FeCl3, Cu(NO3)2 ya da Cu(NO3)2 A1C13, Cu(ClO4)2 - Fe(ClO4)3 gibi oksitleyici maddeler ile kimyasal sentezi çeşitli araştırmacılar tarafından incelenmiştir. r\ °”dati°? 4/~\f- ^N Oxidant ör ^^hT^ A applied potential A PyrrolePolypyrrole Bu tezin ilk bölümünde diğer araştırmacılardan farklı olarak kuvvetli bir yükseltgen olan seryum (IV) tuzlan ile çalışıldı. Polimerizasyon ortamının, oksitleyici/monomer oranının, doping etkisi gösteren maddenin ve havanın, polipirol komplekslerinin elektriksel özelliğine etkisi incelendi. Ürünler, FT-IR,“4 nokta prop”iletkenlik ölçümleri ve elementel analiz yardımı ile karakterize edildi. Polipirol komplekslerinin iletkenlik değerleri şartlara bağlı olarak literatür değerleri sınırlan içinde bulundu. Uygun yükseltgen/monomer oranı ve [H+] konsantrasyonu seçildiğinde literatürden farklı olarak, sulu ortamda sentez edilen polipirol komplekslerinin iletkenlik değerleri asetonitril-su ortamında çalışılan örneklerin iletkenlikleri ile karşüaşünlabilir değerde bulunmuştur. xSUMMARY Electrically conducting polymers made from heterocyclic monomers have been the subject of much research in recent years. Polypyrrole has received considerable interest, partly because it can be prepared both electrochemically and by chemical oxidation with mild oxidative transition metal ions and partly because of it's relatively good stability oxidised form. But it is hard and brittle, and these poor mechanical properdes greatly restrict it's potential for applications in batteries. Polymerization of a conducting polymer inside an insulating hoşt matrix is used to improve the mechanical properties of polypyrrole. Despite it's long history, the mechanism of pyrrole polymerization under oxidising conditions is not well understood, because of the polymers are insoluble powders and can not be characterized by conventional methods. in recent years, water soluble polymerization systems have been examined by Fe2+ - Fe3+ oxidation systems to overcome the solubility problem of polyprrole. in this system, polymers are introduced to the reaction media. Hovvever, these polymers belong to the class of neutral polymers which only exhibit physical adsorption and polypyrrole stays in the colloidal form, which makes difficult to understand the mechanism of the polymerization. in the first part of this thesis, the chemical oxidan'on of pyrrole by the use of strong oxidants such as Ce(IV) salts has been studied. The effect of monomer, ligand and metal ion concentration and nature of solvent were investigated. Products were characterized by elemental analyses, FT-IR and conductivity measurements. in the second part, the polymerization of pyrrole by Ce(IV) salts in the presence of polyelectrolyte (polyacrylic acid) has been studied. Water-soluble polyacrylic acid-polypyrrole interpolymer complexes were obtained. Solubility of system was explained in the light of the mechanism of the polymerization of pyrrole on the polymer matrix. in the last part, electrically conducting polyacrylic acid/polypyrrole composite füms were prepared by electrochemical polymerization of pyrrole on an insulating polyacrylic acid matrbc which electrochemically adsorbed on the electrode surface. Such polymer coating show fairly good protection against corrosion and can improve the photoactive character of electrode. ixÖZET PİROLÜN MATRİKS POLİMERİZASYONU Polimerik malzemeleri metallerden ayıran temel özellik yalıtkan olmalarıdır. Bu özellik, örneğin elektrik tellerini polimerle kaplayarak oluşabilecek kayıpları minumuma indirme gibi birçok üstünlük sağlar. Ancak son yıllarda, elektrik akımını iletebilen yeni bir organik polimer sınıfı geliştirildi. Asetilen, pirol, tiyofen ve çeşitli benzen türevlerinden sentezlenen ve“organik metaller”olarak da isimlendirilebilen bu polimerler korozyon önleyici kaplama olarak, pillerde ve kararlılıklarına bağlı olarak mikroelektronikte önemli bir potansiyele sahiptirler. Bu polimerler arasında polipirol ve türevleri, elektriksel özelliği, çevresel kararlılığı ve kimyasal ve elektrokimyasal sentezinin kolaylığı nedeniyle en yoğun şekilde incelemeye alınmış grubu oluşturmaktadır. Polipirolün AgNO3, FeCl3, Cu(NO3)2 ya da Cu(NO3)2 A1C13, Cu(ClO4)2 - Fe(ClO4)3 gibi oksitleyici maddeler ile kimyasal sentezi çeşitli araştırmacılar tarafından incelenmiştir. r\ °“dati°? 4/~\f- ^N Oxidant ör ^^hT^ A applied potential A PyrrolePolypyrrole Bu tezin ilk bölümünde diğer araştırmacılardan farklı olarak kuvvetli bir yükseltgen olan seryum (IV) tuzlan ile çalışıldı. Polimerizasyon ortamının, oksitleyici/monomer oranının, doping etkisi gösteren maddenin ve havanın, polipirol komplekslerinin elektriksel özelliğine etkisi incelendi. Ürünler, FT-IR, ”4 nokta prop" iletkenlik ölçümleri ve elementel analiz yardımı ile karakterize edildi. Polipirol komplekslerinin iletkenlik değerleri şartlara bağlı olarak literatür değerleri sınırlan içinde bulundu. Uygun yükseltgen/monomer oranı ve [H+] konsantrasyonu seçildiğinde literatürden farklı olarak, sulu ortamda sentez edilen polipirol komplekslerinin iletkenlik değerleri asetonitril-su ortamında çalışılan örneklerin iletkenlikleri ile karşüaşünlabilir değerde bulunmuştur. x

Özet (Çeviri)

SUMMARY Electrically conducting polymers made from heterocyclic monomers have been the subject of much research in recent years. Polypyrrole has received considerable interest, partly because it can be prepared both electrochemically and by chemical oxidation with mild oxidative transition metal ions and partly because of it's relatively good stability oxidised form. But it is hard and brittle, and these poor mechanical properdes greatly restrict it's potential for applications in batteries. Polymerization of a conducting polymer inside an insulating hoşt matrix is used to improve the mechanical properties of polypyrrole. Despite it's long history, the mechanism of pyrrole polymerization under oxidising conditions is not well understood, because of the polymers are insoluble powders and can not be characterized by conventional methods. in recent years, water soluble polymerization systems have been examined by Fe2+ - Fe3+ oxidation systems to overcome the solubility problem of polyprrole. in this system, polymers are introduced to the reaction media. Hovvever, these polymers belong to the class of neutral polymers which only exhibit physical adsorption and polypyrrole stays in the colloidal form, which makes difficult to understand the mechanism of the polymerization. in the first part of this thesis, the chemical oxidan'on of pyrrole by the use of strong oxidants such as Ce(IV) salts has been studied. The effect of monomer, ligand and metal ion concentration and nature of solvent were investigated. Products were characterized by elemental analyses, FT-IR and conductivity measurements. in the second part, the polymerization of pyrrole by Ce(IV) salts in the presence of polyelectrolyte (polyacrylic acid) has been studied. Water-soluble polyacrylic acid-polypyrrole interpolymer complexes were obtained. Solubility of system was explained in the light of the mechanism of the polymerization of pyrrole on the polymer matrix. in the last part, electrically conducting polyacrylic acid/polypyrrole composite füms were prepared by electrochemical polymerization of pyrrole on an insulating polyacrylic acid matrbc which electrochemically adsorbed on the electrode surface. Such polymer coating show fairly good protection against corrosion and can improve the photoactive character of electrode. ix

Benzer Tezler

  1. Tez No

    55968

    Matrix polymerization of pyrrole

    Pirolün matriks polimerizasyonu

    GÜRSEL SÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. SEZAİ SORAÇ

  2. Tez No

    66131

    İletken ve monodispers poli (pirol/stiren) kompozit lateks sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization on conductive and monodisperse polly (pyrrole/styrene) composite latex

    DİDEM BİNGÖLLÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMİN ARCA

  3. Tez No

    68900

    Pirol'ün akrilik asit ile kopolimerizasyonu

    Oxidative polymerization of pyrrole with acrylic acid

    HALE AYŞE ERDEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizikokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEZAİ SARAÇ

  4. 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

  5. Tez No

    68344

    Conducting polymers and composites of pyrrole and their uses as sensors

    Pirolün iletken polimer ve kompozitleri ve sensör olarak kullanımları

    FATMA SELAMPINAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1997

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE

Geri Dön