Geri Dön

Polipirol ve poli(3,4-etilendioksitiyofen) esaslı bazı kompozitlerin elektrokimyasal sentezi ve süperkapasitör özelliklerinin incelenmesi

Electrochemical synthesis of some composites based on polypyrrole and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and investigation of their supercapacitor properties

PDF İndir

  1. Tez No: 723169
  2. Yazar: ELİF AKSUN BAYKARA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT ZEYBEK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Energy, Chemistry, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Elektrokimyasal Polimerizasyon, Kompozit, Poli(3, 4-Etilendioksitiyofen), Polipirol, Süperkapasitör, Composite, Electrochemical Polymerization, Poly (3, 4-Ethylenedioxythiophene), Polypyrrole, Supercapacitor
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 190

Özet

Bu tez çalışmasında, mevcut enerji depolama sistemlerine alternatif olabilecek olan süperkapasitör uygulamalarında kullanılmak üzere elektrot malzemesi olarak kalem grafit elektrot (PGE) yüzeyinde polipirol (PPy) ve poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) esaslı bazı kompozitler elektrokimyasal olarak sentezlendi. Tezin ilk kısmında, kobalt hekzasiyanoferrat (CoHCF) ve karboksil fonksiyonlu çok duvarlı karbon nanotüpten (fMWCNT) CoHCF-fMWCNT kompoziti hazırlandı. CoHCF-fMWCNT, pirol monomeri (Py) ve (±)-10-kamforsülfonik asit (HCSA) içeren sulu çözeltide dönüşümlü voltametri (CV) tekniği ile PGE yüzeyinde, PPy−CoHCF-fMWCNT kompoziti biriktirildi. Tezin ikinci kısmında, 3,4-etilendioksitiyofen (EDOT), HCSA, sodyum dodesilbenzensülfonat (SDBS) ve çeşitli nano-yapılı metal oksit tozlar (MO) (CeO2, Co3O4, CoFe2O4, TiO2, ZrO2) içeren sulu ortamda PGE yüzeyinde PEDOT−MO kompozitleri hazırlandı. Kaplamalar, alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) yöntemleriyle karakterize edildi. Hazırlanan kaplamaların süperkapasitör özellikleri CV, elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve galvanostatik şarj-deşarj (GCD) teknikleriyle 0,5 mol L−1 H2SO4 çözeltisinde incelendi. CoHCF-fMWCNT kompozitinin ilavesinin PPy'nin spesifik kapasitans değerini (Cm) 5 A g−1 akım yoğunluğunda 431,6 F g−1'den 495,0 F g−1'e arttırdığı belirlendi. PEDOT, PEDOT−CeO2, PEDOT−Co3O4, PEDOT−CoFe2O4, PEDOT−TiO2 ve PEDOT−ZrO2 kaplamaların 5 A g−1 akım yoğunluğunda spesifik kapasitans değeri sırasıyla 90,9 F g−1, 112,2 F g−1, 117,7 F g−1, 111,6 F g−1, 111,8 F g−1 ve 112,0 F g−1 olarak hesaplandı.

Özet (Çeviri)

In this thesis, some composites based on polypyrrole (PPy) and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) were electrochemically synthesized on a pencil graphite electrode (PGE) surface as the electrode material to be used in supercapacitor applications, which can be an alternative to existing energy storage systems. In the first part of the thesis, CoHCF-fMWCNT composite was prepared from cobalt hexacyanoferrate (CoHCF) and carboxyl functionalized multi-walled carbon nanotube (fMWCNT). The PPy−CoHCF-fMWCNT composite was deposited on the PGE surface with the cyclic voltammetry (CV) technique in an aqueous solution containing CoHCF-fMWCNT, pyrrole (Py) monomer, and (±)-10-camphorsulfonic acid (HCSA). In the second part of the thesis, PEDOT−MO composites were prepared on the PGE surface in an aqueous medium containing 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT), HCSA, sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS), and various nanostructured metal oxide powders (MO) (CeO2, Co3O4, CoFe2O4, TiO2, ZrO2). The coatings were characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) methods. The supercapacitor properties of the prepared coatings were investigated in 0,5 mol L−1 H2SO4 solution by using CV, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and galvanostatic charge-discharge (GCD) techniques. It was determined that the addition of CoHCF-fMWCNT composite increased the specific capacitance (Cm) value of PPy from 431.6 F g−1 to 495.0 F g−1 at a current density of 5 A g−1. The specific capacitance of PEDOT, PEDOT−CeO2, PEDOT−Co3O4, PEDOT−CoFe2O4, PEDOT−TiO2, and PEDOT−ZrO2 coatings was calculated as 90.9 F g−1, 112.2 F g−1, 117.7 F g−1, 111.6 F g−1, 111.8 F g−1, and 112.0 F g−1, respectively, at a current density of 5 A g−1.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    784045

    İçi boş poliester multifilamentlerden dokunmuş iletken polimerik kumaşların kapasitif ve rezistif basınç sensör özelliklerinin araştırılması

    Investigation of capacitive and resistive pressure sensor features of conductive polymeric sensor fabrics woven with hollow polyester multifilament

    HİDAYET BAĞCI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SUAT ÇETİNER

    DOÇ. DR. HATİCE KÜBRA KAYNAK

  2. Tez No

    506146

    İletken polimer aşılanmış polifosfazenlerin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of conducting polymer grafted polyphosphazenes

    ELİF BÜŞRA ÇELEBİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEBAHAT DEMİRHAN

    DOÇ. DR. FERDA HACIVELİOĞLU

  3. Tez No

    379690

    Polipirol ve poli(3,4-etilendioksitiyofen) ile kaplanmış kumaşların elektriksel ve elektromanyetik ekranlama davranışlarının araştırılması

    Investigation of electrical and electromagnetic shielding behaviors of polypyyrole and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) coated fabrics

    HİDAYET KÖSE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SUAT ÇETİNER

  4. Tez No

    904642

    Investigation of the use of polypyrrole and pedot: PSS coated electrospun polymer nanofibers as gas diffusion layer in pem fuel cells

    Polipirol ve pedot: PSS kaplanmış ve elektroeğirme yöntemi ile üretilen polimer nanoliflerin pem tipi yakıt hücrelerinde gaz difüzyon katmanı olarak kullanımının araştırılması

    NURCAN AŞÇI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Metalurji MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Mühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞERİFE AKKOYUN

    PROF. DR. SELAHATTİN ÇELİK

  5. Tez No

    561382

    Investigation of capacitive behaviour of emulsion polymerized pedot and its nanocomposites

    Emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen pedot ve nanokompozitlerinin kapasitif özelliklerinin incelenmesi

    DENİZ GÜLERCAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

Geri Dön