Geri Dön

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

  1. Tez No: 610231
  2. Yazar: ECEM AYDAN ALKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2024

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR

    DR. GÖKHAN ÇEVİKBİLEN

  2. 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

    İngilizce

    2020

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ

  3. Mars helikopterinin matematiksel modellenmesi, simülasyonu ve kontrolcü performans karşılaştırması

    Mathematical modeling, simulation and controller performance comparison of mars helicopter

    FURKAN SEYREKBASAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU

  4. 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

    İngilizce

    2023

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK

  5. Bazı sıcak iş takım çeliklerinin yüksek sıcaklık aşınma davranışları

    Başlık çevirisi yok

    MURAT ÇALGIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU