Bazı tiyofen ve tiyenotiyofen türevlerinin sentezi, karakterizasyonları ve süperkapasitör uygulamaları
Synthesis, characterizations and supercapacitor applications of some thiophene and thienothiophene derivatives
- Tez No: 899639
- Danışmanlar: PROF. DR. İLHAMİ ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu doktora tezinin amacı, tiyenotiyofen, tiyofen-triazin, tiyofen-kinoksalin ve tiyofen-pirol türevi içeren yeni organik molekülleri tasarlamak, sentezlemek ve bunların elektrot malzemesi olarak süperkapasitörlerde kullanım potansiyellerini araştırmaktır. Sentezlenen moleküllerin elektronik özelliklerine ışık tutmak amacıyla deneysel çalışmalara ek olarak hesaplamalı çalışmalar da yapılmıştır. Malzemelerin elektronik özelliklerindeki değişiklikler, moleküllerdeki sübstitüe maddeleri değiştirilerek incelenmiştir. Sentezlenen moleküller, NMR, FTIR ve UV-VIS dahil olmak üzere çeşitli analitik tekniklerle karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sentezlenen malzemelerin elektrokimyasal performansı süperkapasitörler için elektrot malzemesi olarak değerlendirildi. Tiyenotiyofen ve tek duvarlı karbon nanotüp bazlı hibrit malzeme TT-HB-SWCNT'nin esnek ve bağlayıcısız özelliklere sahip, yüksek verimli asimetrik bir süperkapasitör olarak kullanımı ve tiyofen bazlı triazin (DTTz), kinoksalin (DTQx) ve pirol-fenantren (DTPhPy) moleküllerinden kalem ucu/polianilin üzerine katkı malzemesi olarak yüksek kapasitanslı kompozit elektrod malzemeleri üretimi gerçekleştirilmiştir. Kapasite, enerji yoğunluğu ve çevrim stabilitesi gibi süperkapasitör performans metriklerini ölçmek için döngüsel voltametri, galvanostatik şarj-deşarj ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi dahil olmak üzere kapsamlı elektrokimyasal değerlendirmeler yapılmıştır. Sonuçlar, yük depolama kapasitesi ve ömründe önemli gelişmeler göstermiş olup, bu heterosiklik türevlerin yeni nesil süperkapasitörlerde hibrit elektrotlar için potansiyelini ortaya koymuştur. Bu çalışma, yüksek performanslı enerji depolama uygulamaları için mevcut malzeme araç setini çeşitlendirme yolunda önemli bir adım teşkil etmektedir
Özet (Çeviri)
The aim of this doctoral thesis is to design, synthesize, and investigate the potential use of new organic molecules containing thiophenothiophene, thiophene-triazine, thiophene-quinoxaline, and thiophene-pyrrole derivatives as electrode materials in supercapacitors. In addition to experimental studies, computational studies have been conducted to shed light on the electronic properties of the synthesized molecules. Changes in the electronic properties of the materials have been examined by altering the substituents in the molecules. The characterization of the synthesized molecules has been carried out using various analytical techniques, including NMR, FTIR, and UV-VIS. Furthermore, the electrochemical performance of these materials has been evaluated as electrode materials for supercapacitors. The hybrid material based on thiophenothiophene and single-walled carbon nanotubes, TT-HB-SWCNT, has been used as a flexible and binder-free high-performance asymmetric supercapacitor. Additionally, thiophene-based triazine (DTTz), quinoxaline (DTQx), and pyrrole-pentatriene (DTPhPy) molecules have been utilized to produce high-capacitance composite electrode materials as additives on pencil lead/polyaniline. Comprehensive electrochemical evaluations, including cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge, and electrochemical impedance spectroscopy, have been conducted to measure supercapacitor performance metrics such as capacity, energy density, and cycle stability. The results have shown significant improvements in charge storage capacity and lifespan, highlighting the potential of these heterocyclic derivatives for hybrid electrodes in next-generation supercapacitors. This study represents an important step towards diversifying the existing material toolkit for high-performance energy storage applications.
Benzer Tezler
- Yeni tiyenotiyofen türevlerinin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Syntheses and analyses of new thi̇enothi̇ophene deri̇vati̇ves
ZÜBEYDE YEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NÜKET ÖCAL
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Heterosiklik aminotiyofen içeren BİS imin bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu
BIS imine compounds containing heterocycic aminothiophenesynthesis and characterization
GÖKÇE YÜKSEL
- Syntheses and properties of 1,1'-biferrocenylene based donor–acceptor (D-A) systems
1,1'-biferrosenilen içeren donör-akseptör (D-A) sistemlerin sentezleri ve özellikleri
OKAN DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- OLED uygulamaları için ditiyeno[3,2-b;2′,3'-d]tiyofen (DTT) temelli moleküllerin sentezleri ve özellikleri
Synthesis and properties of dithieno[3,2-b;2′,3'-d]thiophene (DTT) based molecules for OLED applications
CANAN ŞAHİN
- Tek alkil grubu içeren tiyeno[3,2-b]tiyofen sentezleri, polimerleri ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of mono-alkylated thieno[3,2-b]thiophenes, polymers and investigating of properties
KORAY TANSU İLHAN