Geri Dön

Elektrokimyasal ve elektrokromik özelliklerin iyileştirilmesi amacıyla karbazol içeren monomer ile 3,4 etilendioksitiyofen (EDOT) monomerinin elektrokimyasal kopolimerizasyonu

Electrochemical copolimerization of 3,4 ethylenedioxytiofen (EDOT) monomer with carbazol containing monomer for improvement of electrochemical and electrochromic properties

PDF İndir

  1. Tez No: 647670
  2. Yazar: IŞIL KALAY
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞERİFE ÖZDEMİR HACIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Enerji Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 108

Özet

Bu çalışmada, iki yeni elektrokromik kopolimer (M1-co-3E ve M1-co-5E) elektrokimyasal yöntemlerle sentezlenmiştir ve karakterize edilmiştir. Sentezde kullanılan komonomerler 3,4 etilendioksitiyofen (EDOT) ve monomer içeren karbazol 9- (2- (4 (Fenildiyazen-il) fenoksi) etil) -3,6-di (tiyofen-2-il) -9H-karbazol (M1)'dür. Karbazol içeren monomer (M1) ve EDOT iki farklı komonomer 1:3 ve 1:5 oranında kullanılarak artan EDOT miktarının elektrokimyasal, spektroelektrokimyasal ve elektrokromik özellikler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Elektrokimyasal olarak elde edilen kopolimerlerin elektrokimyasal ve spektroelektrokimyasal karakteristikleri, dönüşümlü voltametri (CV) ve UV-Vis-NIR spektrofotometresi ile gerçekleştirilmiştir. Her iki kopolimerde p tipi katkılama yapar, yükseltgenme potansiyelleri M1-co-3Eiçin 0.23 V / 0.93 V ve M1-co-5Eiçin 0.30 V / 0.98 V olarak belirlenmiştir.Yükseltgenme potansiyelleri arasındaki bu fark, kopolimer zincirlerindeki elektron yoğunluğundan kaynaklanmaktadır. Optik bant aralığı değerleri, M1-co-3Eve M1-co-5Eiçin nötr durum absorpsiyonlarından sırasıyla 1.21 eV ve 1.18 eV olarak hesaplanılmıştır.Kopolimer omurgasındaki daha yüksek EDOT miktarı nedeniyle, M1-co-5Eiçin bant aralığı M1-co-3E'den daha düşüktür.Hem M1-co-3Ehem de M1-co-5E nötr ve oksitlenmiş durumlarda farklı renkler sergilemektedir çünkü bu kopolimerler multikromik özelliklere sahiptir. Her iki kopolimer de nötr durumlarda mor renk sergilerken, uygulanan potansiyel ile renkler, mavi renklere dönüşmüştür.Optik geçirgenlik değerleri M1-co-3Eiçin %31 (555 nm'de), %55 (1050 nm'de) ve %38 (1240 nm'de), M1-co-5Eiçin %34 (565 nm'de), %25 (975 nm'de) ve %45 (1170 nm'de) olarak hesaplanmıştır.Elektrokromik anahtarlama çalışmaları sonucunda, yükseltgenme için anahtanlama süreleri M1-co-3Eiçin 2.5 sn, 1.7 sn, 1.9 sn ve M1-co-5E için 1.9 sn, 1.8 sn, 2.7 sn olarak hesaplanmıştır. Kopolimere EDOT eklenmesinin elektrokimyasal, optik, elektrokromik ve kinetik özellikleri iyileştirdiği tüm bu sonuçlar ile birlikte gözlemlenmiştir. Ayrıca kopolimerler homopolimerlere göre daha düşük bant boşluğuna sahiptirler ve görünür bölgede kırmızı kayma ile daha geniş dalga boyu aralığında absorpsiyon yaparlar.

Özet (Çeviri)

In this study, two new electrochromic copolymers (M1-co-3Eand M1-co-5E) were synthesized and characterized by electrochemical methods. Comonomers used in the synthesis are 3,4 ethylenedioxythiophene (EDOT) and carbazole containing monomer; 9- (2- (4 (Phenyldiazene-yl) phenoxy) ethyl) -3,6-di (thiophene-2-yl) -9H-carbazole (M1). The effect of increased EDOT amount on electrochemical, spectroelectrochemical and electrochromic properties was investigated by using carbazole containing monomer (M1) and EDOT two different comonomers 1: 3 and 1: 5 ratio. Electrochemical and spectroelectrochemical characteristics of electrochemically obtained copolymers were performed by cyclic voltammetry (CV) and UV-Vis-NIR spectrophotometry. Both copolymers have p-type doping, their oxidation potential is 0.23 V / 0.93 V for M1-co-3Eand 0.30 V / 0.98 V for M1-co-5E. This difference between oxidation potential is due to the electron density in the copolymer chains. Optical band gap values were calculated as 1.21 eV and 1.18 eV from neutral state absorptions for M1-co-3Eand M1-co-5E, respectively. Due to the higher EDOT amount in the copolymer backbone, the band gap for M1-co-5Eis lower than M1-co-3E. Both M1-co-3Eand M1-co-5Eshow different colors in neutral and oxidized conditions because these copolymers have multichromic properties. While both copolymers exhibit purple in neutral situations, the colors with the applied potential have turned blue. Optical contrast values are 31% (at 555 nm), 55% (at 1050 nm) and 38% (at 1240 nm) for M1-co-3E; as 34% (at 565 nm), 25% (at 975 nm) and 45% (at 1170 nm) for M1-co-5E. As a result of electrochromic switching studies, switching times for oxidation were calculated as 2.5 s, 1.7 s, 1.9 s for M1-co-3Eand 1.9 s, 1.8 s, 2.7 s for M1-co-5E. It has been observed together with all these results that the addition of EDOT to the copolymer improves the electrochemical, optical, electrochromic and kinetic properties. Also, copolymers have lower band gap than homopolymers and absorb in the wider wavelength range with red shift in the visible region.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    533909

    Optimization of optical and electrochemical properties of PANI, PEDOT conducting polymers to design electrochromic device

    PANI, PEDOT iletken polimerin elektrokromik cihaz tasarımı için optik ve elektrokimyasal özelliklerinin optimizasyonu

    İSMAİL BÜTÜN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM

  2. Tez No

    842929

    Karbazol-edot bazli yeni bir elektrokromik kopolimer: Polikarbazolün elektrokimyasal ve spektroelektrokimyasal özelliklerinin iyileştirilmesi

    A new carbazol-edot based electrochromic copolymer: İmprovement of the electrochemical and spectroelectrochemical properties of polycarbazole

    SİNAN ÖZBAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiKaramanoğlu Mehmetbey Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. BUKET ÇARBAŞ

  3. Tez No

    216363

    Redoks aktif katyonik yüzey aktif madde sentezi ve karakterizasyonu

    Redox active cationic surfactant synthesis and characterization

    FEYZA AYDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. NİHAL AYDOĞAN

  4. Tez No

    255088

    Novel donor-acceptor type green polymer bearing pyrrole as the donor unit with excellent switching times and very low band gap and its multichromic copolymers

    Mükemmel dönüşüm zamanına ve çok küçük bant aralığına sahip, donör grup olarak pirol içeren yeni polimer ve çok renkli kopolimerleri

    SELİN ÇELEBİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TOPPARE

  5. Tez No

    564003

    Rf dönen plazma yöntemi ile hibrit malzeme eldesi ve elektrokromik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of hybrid materials production and electrochromic properties by RF rotating plasma method

    ABDULKERİM YILDIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaBurdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi

    Malzeme Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SONGÜL ŞEN GÜRSOY

Geri Dön