The impact of [1,2,5]chalcogenazolo[3,4,F]-benzo[1,2,3]triazole structure on the optoelectronic properties of conjugated polymers
[1,2,5]kalkojenazolo[3,4-F]benzo[1,2,3]triazol yapısının konjuge polimerlerin optoelektronik özellikleri üzerindeki etkisi
- Tez No: 610231
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
[1,2,5]Kalkojenazolo[3,4-f]benzo[1,2,3]triazol üniteleri yapılarının iki tarafındaki elektron eksikliği sayesinde bulundukları konjuge polimerlerin bant aralıklarını daraltan güçlü elektron akseptör parçalardır. Bu çalışmada, bahsedilen parçaların donör-akseptör tipi konjuge polimerlere dahil edilmesiyle akseptör gücünün optoelektronik özellikler üzerindeki etkileri amaçlanmış ve araştırılmıştır. Kalkojenazol yapılarının merkezindeki kalkojen atomunun polimerlerin optoelektronik özellikleri üzerindeki etkileri karşılaştırılması için sülfür ve selenyum olarak farklılaştırılmıştır. Bu nedenle, yakın kızılötesi (NIR) bölgesinde soğuran özgün konjuge donör-akseptör tipi iki kopolimer, akseptör olarak [1,2,5]kalkojenazolo[3,4-f]-benzo[1,2,3]triazol türevlerini ve donör olarak benzoditiyofen içeren ve tiyofen π-köprüsü ile ayrılmış yapısı ile dizayn edilmiş ve Stille polikondenzasyon reksiyonu ile sentezlenmiştir. Dallanmış alkil grubu (genişletilmiş 2-oktil-1-dodesil alkil grubu; -C8C12) 5H- [1,2,3]triazolo[4',5':4,5]benzo[1,2-c][1,2,5]tiyadiazol ve 5H-[1,2,3]triazolo[4',5':4,5]benzo[1,2-c][1,2,5]selenadiazol yapılarına polimerlerin çözünürlüğünün geliştirilmesi ve işlenebilirliğinin kolaylaştırılması için takılmıştır ve bu sayede cihaz yapılarının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Güçlü elektron-çeken üniteler absorpsiyon özelliklerinde azımsanmayacak değişikliklere, NIR bölgesine kadar uzanan geniş absorpsiyon aralığında π–π* geçişi yanı sıra molekül içi yük transferi (ICT) bantını teşvik ederek sebep olmuştur. Elde edilen çözünür polimerler HOMO ve LUMO enerji seviyelerini belirlemek amacıyla dönüşümlü voltometri ile karakterize edilmiştir ve sırası ile PSBT için -5.00 eV ve -3.92 eV olarak ve PSeBT için -4.86 eV and -4.04 eV olarak bulunmuştur. Kopolimerlerin elektronik bant aralıkları sırası ile PSBT için 1.08 eV ve PseBT için 0.82 eV olarak hesaplanmıştır. Son olarak, kükürt türevinden daha düşük bant aralığı ve tüm RGB arasında daha iyi renk geçişi yapabilme özelliklerinden dolayı SeBT polimeri kullanılarak bir elektrokromik cihaz kurulmuştur ve karakterizasyonları yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
[1,2,5]Chalcogenazolo[3,4-f]benzo[1,2,3]triazole units are strong electron-acceptor moieties that narrow the band gap of resulting conjugated polymers due to the electron deficiency on both sides of their structure. In this study, the effect of acceptor strength on optoelectronic properties were aimed and investigated by incorporating these moieties into donor-acceptor type conjugated polymers. Central chalcogen atom of the chalcogenazole linkage differentiated as sulfur and selenium to compare their effects on the optoelectronic properties of the polymers. Therefore, two novel conjugated near-IR (NIR) absorbing donor–acceptor type copolymers comprising [1,2,5]chalcogenazolo[3,4-f]-benzo[1,2,3]triazole derivatives as the acceptors and benzodithiophene as the donor, spaced with thiophene as the π-bridge, were designed and synthesized via Stille polycondensation reaction. Branched alkyl chains (the extended 2-octyl-1-dodecyl alkyl chain; -C8C12) were substituted to 5H-[1,2,3]triazolo[4',5':4,5]benzo[1,2-c][1,2,5]thiadiazole and 5H-[1,2,3]triazolo[4',5':4,5]benzo[1,2-c][1,2,5]selenadiazole for enhanced solubility of polymers which ease the processability hence device constructions. The strong electron-withdrawing units lead to a substantial change on the absorption properties via promoting the intramolecular charge transfer (ICT) band alongside the π–π* transition with a wide range of absorption extended to the NIR region. The resultant soluble polymers were characterized via cyclic voltammetry to determine HOMO and LUMO energy levels as -5.00 eV and -3.92 for PSBT and -4.86 eV and -4.04 eV for PSeBT, respectively. Electronic band gaps of the copolymers were calculated as 1.08 eV for PSBT and 0.82 eV for PSeBT, respectively. Finally, an electrochromic device (ECD) was constructed and characterized using the polymer PSeBT, due to its lower band gap and better switching colors displayed in all RGB than its sulfur analogue.
Benzer Tezler
- Kompaksiyon enerjisi ve geofiber katkı malzemesinin taş ocağı artık malzemesinin mekanik davranışı üzerindeki etkisi
Effects of compaction energy and geofiber reinforcement on mechanical behavior of quarry residuals
BEYZA ÖZULU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR
DR. GÖKHAN ÇEVİKBİLEN
- Production of a casinomacropeptide concentrate from sweet whey and usage in a milk-like drink
Tatlı peyniraltı suyundan kazeinomakropeptid konsantresinin üretimi ve süte bezer bir içecekte kullanımı
ATEFEH KARIMIDASTJERD
Doktora
İngilizce
2020
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ
- Mars helikopterinin matematiksel modellenmesi, simülasyonu ve kontrolcü performans karşılaştırması
Mathematical modeling, simulation and controller performance comparison of mars helicopter
FURKAN SEYREKBASAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- 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