Pyrazoline-based organic emitters as color-conversion materials for led applications
Led uygulamaları için renk dönüşüm malzemeleri olarak pirazolin tabanlı organik ışıyıcılar
- Tez No: 905967
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT OLUTAŞ, PROF. DR. MUHAMMET YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Bu çalışmada, ilk aşamada, 1 ve 3 pozisyonlarında aril grupları ve 5 pozisyonunda vinil-1,2,4-oksadiazol grubu içeren bazı yeni pirazolin türevleri başarıyla sentezlendi. Bu bileşiklerin moleküler yapıları kızılötesi (IR), manyetik nükleer rezonans (NMR) ve kütle spektroskopisi teknikleri kullanılarak aydınlatıldı ve doğrulandı. İkinci bölümde floresan pirazolin bazlı bileşiklerin fotofiziksel özellikleri doğrusal absorpsiyon, kararlı durum floresans ve zamanla çözülmüş floresans (TRF) spektroskopileri ile araştırıldı. Sonuçlar, 3 pozisyonunda bulunan ikame edicinin elektron çekme yeteneğinin, bileşiklerin çözücü içindeki floresans (FL) ışıma dalgaboyunun spektral konumunda çok önemli bir role sahip olduğunu göstermiştir. Ancak 5 pozisyonda bulunan 1,2,4-oksadiazol grubu üzerindeki ikame edicinin FL emisyonuna önemli bir katkısı bulunmamıştır. Ayrıca 3 pozisyonda -CN grubuna sahip olan pirazolin bazlı bileşiğin çözücü içinde yaklaşık %86'ya ulaşan floresans kuantum verimi (FL-QY) ile en yüksek değere sahip olduğu bulunmuştur. Ayrıca bileşiklerin çözücünün polaritesinden güçlü bir şekilde etkilendiği ve bunun FL-QY'lerin azalmasıyla birlikte floresans emisyonunda kırmızıya kaymaya neden olduğu da bulunmuştur. Bu sonuçlar bileşiklerin molekül içi yük transferi (ICT) özelliklerini ortaya koymaktadır. Diğer taraftan sentezlenen bileşikler, katı halde, elektromanyetik spektrumun maviden kırmızıya kadar olan bölgelerini kapsayan fotolüminesans (PL) ışıması göstermektedirler. Tüm bileşiklerin katı halde düşük PL QY'da sahip olduğu bulundu; burada en yüksek PL QY %18.2 olarak ölçülmüştür. TRF sonuçlarının analizi, ikame edicilere bağlı olarak bileşiklerin ışıma kinetiğinin baskın olarak ışınımsal olmayan bozunma mekanizmaları tarafından yönetildiğini ortaya çıkarmıştır. Ayrıca renk dönüşüm uygulamasını araştırmak amacıyla 80 kN altında hazırlanan bazı bileşiklerin monolit yapısı yüksek derecede mekano-florokromik (MFC) özellikler sergilemiştir. Burada PL ışımasının yaklaşık 70 nm kadar spektrumun daha uzun dalga boyu tarafına kaydığı bulunmuştur. Son olarak, bir kavram kanıtı gösterimi olarak, sentezlenen pirazolin türevleri, ışık yayan bir diyot (LED) üzerinde renk dönüştürücü malzeme olarak kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, in the first step, some novel pyrazoline derivatives comprising aryl groups at positions 1 and 3, and a vinyl-1,2,4-oxadiazole group at position 5, were successfully synthesized. The molecular structures of the compounds were elucidated and confirmed using infrared (IR), magnetic nuclear resonance (NMR), and mass spectroscopy techniques. In the second part, the photophysical properties of fluorescent pyrazoline-based compounds were investigated by linear absorption, steady-state fluorescence, and time-resolved fluorescence (TRF) spectroscopies. The results showed that the electron-withdrawing ability of the substituent at position 3 has a crucial role in the spectral position of the fluorescence (FL) emission wavelength of the compounds in the solution. However, there is no significant contribution to the FL emission by the substituents on the 1,2,4-oxadiazole group at position 5. In addition, the pyrazoline-based compound having -CN group at position 3 has been found to have the highest fluorescence quantum yield (FL-QY) reaching about 86% in the solution. It was also found that the compounds are strongly affected by the polarity of the solvent, which results in a redshift in fluorescence emission with decreasing FL-QYs. These results reveal the intramolecular charge transfer (ICT) characteristics of the compounds. On the other hand, the synthesized compounds exhibit photoluminescence (PL) emission in the solid state, covering the regions from blue to red of the electromagnetic spectrum. It was found that all compounds have low PL QYs in the solid state, in which the highest PL QY was measured to be 18.2%. The analysis of the TRF results has revealed that the nonradiative decay processes dominantly govern the emission kinetics of the compounds depending on the substituents. Furthermore, the monolith structure of some of the compounds, which were prepared under 80 kN to investigate color-conversion application, exhibited highly mechano-fluorochromic (MFC) properties. Here, it was found that their PL emission shifted about 70 nm to the longer-wavelength side of the spectrum. Finally, as a proof-of-concept demonstration, the synthesized pyrazoline derivatives were employed as a color-converter material on a light-emitting diode (LED).
Benzer Tezler
- Kumarin-pirazolon temelli yeni organik moleküllerin fotofiziksel özelliklerinin ve tautomerik yapılarının teorik olarak incelenmesi
Theoretical investigation of photophysical properties and the tautomeric structures of new organic molecules based on the coumarin-pyrazolone
TUNAY CANPOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURGÜL SEFEROĞLU
- Halosubstitue kalkon, pirazolin, pirimidin bileşikleri ile bazı bor komplekslerinin sentezi ve biyolojik aktivitelerinin in-vitro ve in siliko analizlerle incelenmesi
Investigation of the synthesis and biological activities of halosubstitue chalcone, pyrazoline, pyriminidine compounds and some boron complexes by in-vitro and in silico analysis
VİLDAN SERDAROĞLU
- Sıvı-sıvı ekstraksiyonu ile yeni şelat yapıcılar kullanarak çeşitli örneklerdeki bazı ağır metallerin tayini
Determination of some heavy metals in various samples with liquid-liquid extraction by using new chelators
ŞERİFE SAÇMACI
- Yeni tip bodipy bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve biyogörüntüleme özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization, and investigation of bioimaging properties of new type bodipy compounds
ERCAN COŞAR
- Edaravon bileşiğiyle yeni boyarmadde sentezleri ve incelenmesi
Synthesis and investigations of new dyestuffs by edaravone compound
MERVE SARAYLI