Süperkapasitör elektrot malzemesi olarak kullanılacak tiyofen türevlerinin kimyasal sentezi, elektropolimerizasyonu ve karakterizasyonu
Chemical synthesis, electropolymerization and characterization of thiophene derivatives as an electrode material for supercapacitors
- Tez No: 561496
- Danışmanlar: PROF. DR. EVRİM HÜR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu tez çalışmasında, süperkapasitör uygulamalarında kullanılabilirliğini araştırmak üzere literatürde daha önce hiç sentezlenmemiş olan üç farklı tiyofen türevi monomerin; 2-(4-(5-okso-4-(tiyofen-2-ilmetilen)-4,5-dihidrooksazol-2-il)fenil)-4-(tiyofen-2-ilmetilen)oksazol-5(4H)-on, (4), 2-(6-(5-okso-4-(tiyofen-2-ilmetilen)-4,5-dihidrooksazol-2-il)naftalin-2-il)-4-(tiyofen-2-ilmetilen)oksazol-5(4H)-on, (8) ve 2-(5-(5-okso-4-(tiyofen-2-ilmetilen)-4,5-dihidrooksazol-2-il)piridin-2-il)-4-(tiyofen-2-ilmetilen)oksazol-5(4H)-on, (12); sentezi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen monomerlerin spektorskopik karakterizasyonu nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi ile gerçekleştirilmiştir. Süperkapasitör uygulamalarında elektrot aktif malzemesi olarak kullanılan elektrotlar, kalem grafit elektrot (PGE) yüzeyinde monomerlerin polimerleştirilmesiyle elde edilmiştir. Hazırlanan elektrotların (PGE/PThPhOx, PGE/PThNapOx ve PGE/PThPydOx) yüzey morfolojileri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile görüntülenmiştir. Elektrotların kapasitif özellikleri ikili ve üçlü elektrot sistemi kullanılarak dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve galvanostatik şarj-deşarj (GCD) yöntemleriyle araştırılmıştır. İkili elektrot sistemi ile elektrotlar hem anot hem de katot olarak kullanılarak simetrik (Tip 1) süperkapasitör hücreleri oluşturulmuştur. GCD yöntemi ile hücrelerin 1000 döngü sonunda %70,00'ten daha yüksek şarj-deşarj kararlılığına sahip olduğu tespit edilmiştir. Elektrokimyasal ölçümler sonucunda PGE/PThPhOx, PGE/PThNapOx ve PGE/PThPydOx'un süperkapasitör uygulamaları için umut verici malzemeler olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, three different thiophene-derived monomers; 2-(4-(5-oxo-4-(thiophene-2-ylmethylene)-4,5-dihydrooxazole-2-yl)phenyl)-4-(thiophene-2-ylmethyelene)oxazol-5(4H)-one, (4), 2-(6-(5-oxo-4-(thiophene-2-ylmethylene)-4,5-dihydrooxazol-2-yl)naphthalene-2-yl)-4-(thiophene-2-ylmethylene)oxazol-5(4H)-one, (8) and 2-(5-(5-oxo-4-(thiophene-2-ylmethylene)-4,5-dihydrooxazol-2-yl)pyrdine-2-yl)-4-(thiophene-2-ylmethylene)oxazol-5(4H)-one, (12); which have not been previously synthesized in the literature have been synthesized to investigate the availability in supercapacitor applications. Spectroscopic characterization of the obtained monomers has been performed by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Electrodes used as electrode active materials in supercapacitor applications have been obtained by polymerizing monomers on pencil graphite electrode (PGE). The morphological characterization of the prepared electrodes (PGE/PThPhOx, PGE/PThNapOx ve PGE/PThPydOx) has been monitored by scanning electron microscopy (SEM). Capacitive properties of the electrodes have been investigated by CV, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and galvanostatic charge-discharge (GCD) methods using two or three electrode systems. Symmetrical (Type 1) supercapacitor celss have been formed by using each electrode both as anode and cathode in two electrode system. It has been found to have a charge-discharge stability of supercapacitor cells of more than 70.00% at the end of 1000 cycles by GCD. It is concluded that PGE/PThPhOx, PGE/PThNapOx ve PGE/PThPydOx are promising materials as a result of electrochemical measurements.
Benzer Tezler
- Grafen oksit/polipirol/polivinil alkol nanokompozit ve türevlerinin nanofiber süperkapasitör cihaz uygulamaları
Nanofiber supercapacitor device applications of graphene oxide/polypyrrole/polyvinyl alcohol nanocomposite and their derivatives
YELİZ YÜRÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
KimyaTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Fabrication and characterization of lanthanum manganite based perovskite nanomaterials for electrochemical capacitors
Elektrokimyasal kapasitörler için lantan manganez oksit esaslı perovskit nanomalzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
ESRA BİNİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
DR. CEREN YILMAZ AKKAYA
- Elektrokimyasal yolla karbon malzeme yüzeyinde sentezlenen politiyofen ve bazı türevlerinin süperkapasitör aktif materyali olarak kullanımı
Polithiophene and its some derivatives synthesized by using electrochemical methods on carbon material to use as supercapacitor active material
GÖRKEM ALİ VAROL
- Bazı iletken polimerlerin süperkapasitör uygulamaları
Supercapacitor applications of some conducting polymers
ANDAÇ ARSLAN
- Esnek süperkapasitörler için metal destekli grafen oksit katkılı hidrojel malzemelerin üretimi ve elektrokimyasal karakterizasyonu
Production and electrochemical characterization of metal supported graphene oxide-doped hydrogel materials for flexible supercapacitors
BETÜL DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL ÖZEROĞLU
DR. SİBEL YAZAR AYDOĞAN