Akıllı uygulamalara yönelik politiyofen tabanlı metalopolimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polythiophene-based metallopolymers for smart applications
- Tez No: 783967
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ÇAMURLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 223
Özet
Metal kompleksi ile birleştirilmiş π-konjuge polimer içeren yeni bir hibrit malzeme sınıfı olan iletken metalopolimerler, umut verici özellikleriyle son yıllarda araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Metalopolimerler yalnızca metal kompleks ve konjuge polimerlerin avantajlı özelliklerini birleştirdikleri için değil, aynı zamanda iki birim arasındaki etkileşimlerin sağladığı yeni çekici özellikler sebebiyle de dikkat çekmektedir. İki bileşen arasındaki etkileşimlerin gücünün metalin polimer omurgasındaki konumuna göre ayarlanabildiği metalopolimerler, bu ayarlanabilir özellikleriyle sensörler, bellek cihazları, fotovoltaikler, ışık yayan diyotlar, elektrokromik cihazlar ve uyarana duyarlı akıllı malzemelerin geliştirilmesinde kullanılmaktadır. Bugüne değin metal kompleks içeren iletken polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve elektrokromik özelliklerinin değerlendirildiği çalışmalar Tip II ve Tip III metalopolimer sistemlerine aittir. Literatürde Tip I metalopolimerlerin sentezi ve karakterizasyonunu içeren çalışmalar mevcut olsa da, bu çalışmaların hiçbirinde elektrokromik özellikler incelenmemiştir. Bu çalışmada Tip I metalopolimerlerin optoelektronik özelliklerinin değerlendirilmesi ve literatüre kazandırılması hedeflenmektedir. Çalışmada metal kompleks ve konjuge omurganın elektrokromik ve redoks özelliklerinin birleşimiyle elde edilecek yeni hibrit yapıların, alışılmış iletken polimer literatüründen farklı özellikler sağlayarak çok işlevli akıllı malzemelerin geliştirilmesine olanak sağlayacağı öngörülmektedir. Bu tez kapsamında, literatürde benzeri bulunmayan, polimerleşebilir ünite olarak SNS, EDOT ve ProDOT'un geçiş metal kompleksi olarak da [Ru2+(bpy)3] ve [Ru2+(bpy)2triaz] komplekslerinin yer aldığı; mesafe oluşturucu grup büyüklüğü ve polimerleşebilir birim sayısının olası etkilerini de araştırmak üzere ligandlar (Ligand a-h) ve kompleks içeren monomerler (Monomer A-H) hazırlandı. Ligand ve monomerlerin redoks özellikleri dönüşümlü voltametri tekniği ile incelendi ve elektrokimyasal polimerizasyonları için uygun koşullar belirlendi. Belirlenen uygun ortamlarda Tip I metalopolimerler olan Polimer A-H homopolimerleri elde edildi. Ayrıca, bazı monomerlerin (Monomer A, B, C, D, E) EDOT ve ProDOT-Me2 varlığında potansiyodinamik ya da potansiyostatik yöntemler ile kopolimerizasyonları gerçekleştirildi. Elde edilen tüm homopolimer ve kopolimerlerin redoks aktiviteleri dönüşümlü voltametri tekniği ile incelendi. Tüm polimerlerin optoelektronik özellikleri spektroelektrokimya, kinetik ve kolorimetri çalışmaları ile değerlendirildi. Metalopolimerlerin elektrokimyasal (Monox, Polox/red, Rux/x) ve optoelektronik (λmax, t95, ΔT, CE) özellikleri ve kimyasal yapıları arasındaki ilişki kompleks birim, polimerleşebilir ünite ve birim sayısı değişimi dikkate alınarak irdelendi. Ayrıca, kopolimerizasyonun, komonomer türü ve besleme oranının elektrokimyasal ve elektrokromik özelliklere etkileri değerlendirildi. Bu çalışma ile çoklu redoks aktiviteye sahip, ambipolar, katodik ve anodik olarak renklenebilen, multikromik, yeni, politiyofen tabanlı metalopolimerler üretildi ve literatürde ilk kez Tip I metalopolimerlerin optoelektronik özellikleri incelendi.
Özet (Çeviri)
Conducting metallopolymers, a new class of hybrid materials containing π-conjugated polymer combined with metal complex, have attracted the attention of researchers in recent years with their promising properties. Metallopolymers attract attention not only since they combine the advantageous properties of metal complex and conjugated polymers, but also due to the new attractive properties provided by the interactions between the two units. Metallopolymers, in which the strength of the interactions between the two components can be adjusted according to the position of the metal in the polymer backbone, are used in the development of sensors, memory devices, photovoltaics, light-emitting diodes, electrochromic devices and stimulus-sensitive smart materials with these adjustable properties. So far, studies on the synthesis, characterization and electrochromic properties of conducting polymers containing metal complexes belong to Type II and Type III metallopolymer systems. Although there are studies on the synthesis and characterization of Type I metallopolymers in the literature, their optoelectronic properties were not investigated in any of these studies. In this study, it is aimed to evaluate the electrochromic properties of Type I metallopolymers and to introduce them to the literature. With this study, it is predicted that the new hybrid structures, which will be obtained by combining the electrochromic and redox properties of the metal complex and the conjugated backbone, will enable the development of multifunctional smart materials by providing different properties from the classical conducting polymer literature. Within the scope of this thesis novel ligands (Ligand a-h) and complex-containing monomers (Monomer A-H) were designed to investigate the possible effects of spacer group size and number of polymerizable units where [Ru2+(bpy)3] and [Ru2+(bpy)2triaz] were utilized as the transition metal complexes and SNS, EDOT and ProDOT as the polymerizable units. The redox properties of ligands and monomers were investigated by the cyclic voltammetry technique and suitable conditions for their electrochemical polymerization were evaluated and Polymer A-H homopolymers were obtained. Additionally, some of the monomers (Monomer A, B, C, D, E) were copolymerized in the presence of EDOT and ProDOT-Me2 by potentiodynamic or potentiostatic methods. The redox activities of all homopolymers and copolymers were investigated by the cyclic voltammetry technique. The optoelectronic properties of all polymers were evaluated by spectroelectrochemistry, kinetic and colorimetry studies. The relationship between the chemical structure and electrochemical (Monox, Polox/red, Rux/x) and optoelectronic (λmax , t95, ΔT, CE) properties of metallopolymers were analyzed considering the variation of complex unit, polymerizable unit and number of units. In addition, the effect of copolymerization, comonomer type and feed ratio on electrochemical and electrochromic properties were evaluated. With this study new, multichromic, ambipolar, cathodically and anodically colorable polythiophene-based metallopolymers having multiple redox activity were produced and the optoelectronic properties of Type I metallopolymers were investigated for the first time in the literature.
Benzer Tezler
- İstanbul Büyükşehir Belediyesinin akıllı ulaşım uygulamalarına yönelik vatandaş memnuniyet değerlendirmesi
Citizen satisfaction assessment of Istanbul Metropolitan Municipality for smart transportation applications
HÜSEYİN MURAT ELMACI
- Ulaşımda akıllı şehir uygulamaları ve Gaziantep ili örneği
Smart city applications in transportation and the case of Gaziantep
ASLI BENAY GÜRTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
UlaşımGaziantep ÜniversitesiUluslararası Ticaret ve Lojistik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYLİN KONU
- Akıllı turizm teknolojilerinin destinasyonların pazarlanabilirliğine etkisi: TR81 bölgesi örneği
The effect of smart tourism technologies on the marketability of destinations: Example of region TR81
ELİF ŞENKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
TurizmBartın Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HANDE UYAR OĞUZ
- Akıllı destinasyonlarda büyük veri kullanımı
Big data application in smart destinations
KÜBRA ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Turizmİstanbul ÜniversitesiTurizm İşletmeciliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜREL ÇETİN
- Düzce ili akıllı şehir uygulamaları üzerine bir araştırma
A research on smart city applications in Düzce
AHMET ÖZUSTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilim ve TeknolojiDüzce ÜniversitesiToplam Kalite Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER MESCİ