Design, syntheses and structure-property relationships of benzazole and isoindigo comprising conducting polymers
Benzazole ve izoindigo içeren iletken polimelerin dizaynı, sentezi ve yapı-özellik ilişkileri
- Tez No: 582922
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE, DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 262
Özet
Donor–akseptör (D–A) tipi konjüge polimerler organik ışık yayan diyotlar, güneş pilleri, elektrokromik cihazlar ve organik transistörler gibi çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Benzazole içeren iletken polimerler kuvvetli intramoleküler yük transfer özelliği ve yüksek fotovoltaik performasından dolayı düşük bant aralıklı donör malzemeler olarak kullanabildiği için son yıllarda popüler olmuşlardır. Kuvvetli elektron alıcı ve verici özelliğe sahip üniteler, D-A tipi polimerlerin bant aralığı ve HOMO enerji seviyesini düşürmek için gereklidirler. Akseptör ünitelerine alkoksi grupların ikame edilmesi polimelerin daha iyi çözünürlüğe ve daha yüksek moleküler ağırlığa sahip olmalarını sağlarken flor atomunun ikame edilmesi elektron yoğunluğunu azaltarak akseptör ünitelerinin daha kuvvetli hale gelmesini sağlar. Bu tezde, 2,1,3-benzazol ünitelerine hem flor hem de alkoksi grupları ikame edilmiştir. Benzazole ve izoindigo yapı-özellik ilişkisini incelemek amacıyla Stille ve Suzuki kenetlenme reaksiyonları kullanılarak donör üniteleri ile eşleştirilmiştir. Diğer yandan, çevre dostu bir metot olan Doğrudan Heteroarilasyon Polimerleştirme (DHAP) yöntemi ile yeni polimerler elde edilmiştir. Değişik donör ve akseptör üniteleri eşleştirilerek polimerlerin yapı-özellik ilişkileri incelenecek ve polimerler optoelektronik uygulamalarda kullanılacaktır. Polimerlerin molekül ağırlığı GPC analizi ile incelenmiştir. İndirgenme ve yükseltgenme davranışları dönüşümlü voltametri ile çalışılmıştır. Polimerler optoelektronik uygulamalarda aktif tabaka olarak kullanılmıştır. Termal ve çözelti tavlama yöntemlerinin morfolojiye etkisine bakılmıştır. Kalınlık ve morfoloji optimizasyonundan sonra, pilin üretimi ve akım/gerilim özelikleri azot dolu eldivenli kabin sisteminde gerçekleştirilmiştir. Güneş pillerinin (ITO/PEDOT: PSS/polimer:PCBM/ metal) analizleri güç çevirim verimi AM 1,5G aydınlatma ile hesaplanmıştır
Özet (Çeviri)
Donor–acceptor (D–A) conjugated polymers have been widely used for potential applications such as organic light emitting diodes, solar cells, electrochromic devices and organic field effect transistors. Benzazole comprising conducting polymers are popular for the last few decades since they can be used as low-band-gap donor materials because of their strong intramolecular charge transfer characteristics and excellent photovoltaic performances. Strong electron-donating and withdrawing building blocks are necessary to lower the band gaps and HOMO energy levels of D–A polymers. Alkoxy substitution to the acceptor groups provides polymers better solubility and higher molecular weight whereas fluorine substitution increases the strength of the acceptors via lowering electron density. In this thesis, 2,1,3-benzazole moieties were substituted with alkoxy and fluorine groups. Benzazole and isoindigo were coupled with several donor groups via both Stille and Suzuki polycondensation reactions to investigate structure-property relationships. On the other hand, Direct Heteroarylation Polymerization (DHAP) was also performed to obtain new polymers via an eco-friendly method. Molecular weights of polymers were investigated with GPC analysis. Oxidation and reduction behavior of the polymers were conducted using cyclic voltammetry. Polymers were used as active layers in optoelectronic applications. The effect of thermal and solvent annealing on morphology were determined. After optimizing thickness and morphologies of polymer:PCBM, device production and current/voltage property measurements were performed in a nitrogen-filled glove box system. The analysis of the photovoltaic devices ITO/ PEDOT:PSS/ Polymer: PCBM/ Metal) were achieved by means of the energy conversion efficiency measured under standard AM 1.5G illumination.
Benzer Tezler
- Design, synthesis, and characterization of waterborne polyurethane dispersions for self-healing, anti-fouling, and UV-curable coatings and films
Kendi kendini onarabilen, kirlenmeye dirençli veya UV ile kürlenebilen kaplama ve filmler için su bazlı poliüretan dispersiyonlarının tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu
EKİN BERKSUN
Doktora
İngilizce
2024
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÜNAL
- Sentezlenen tek kristal Cu(II) kompleksinin yapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
Investigation of structure-property relations of synthesized single crystal Cu(II) complex
HATİCE ESRA CÖMERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVUT AVCI
- Synthesis and characterization of benzoxazine-sulfones as precursors for thermally stable thermosets
Isısal kararlı termosetler için benzoksazin-sülfon başlangıç maddelerinin sentezi ve karakterizasyonu
ÇAĞATAY ALTINKÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Sentez süreçleri optimize edilmiş biyopoliollerden sert poliüretan köpük eldesi ve köpüklerde formülasyon/yapı/özellik ilişkisi
Production of rigid polyurethane foams from biopolyols with optimized synthesis processes and the formulation/structure/property relationships of the foams
EMRE AKDOĞAN
- Kendi kendini onarabilen nanokompozit hidrojel sistemlerin tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu
Design, synthesis and characterization of self-healing nanocomposite hydrogel systems
NURNİSA ELÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE KAPLAN CAN