Hegzagonal bor nitrür katkılı çok duvarlı karbon nanotüp ile poli(3,4-Etilendioksi tiyofen-ko-metil pirol) nanokompozitinin süperkapasitör uygulamaları
A supercapacitor appliations of multi-walled carbon nanotube and poly(3,4-Ethylenedioxythiophene-co-methyl pyrrole) nanocomposites doped with hexagonal boron nitride
- Tez No: 988843
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Energy, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Elektrokimyasal piller, Nanokompozitler, Yenilenebilir enerji, İletken kopolimerler, İletken polimerler, Electrochemical cells, Nanocomposites, Renewable energy, Conducting copolymers, Conducting polymers
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, 3,4-Etilendioksitiyofen (EDOT) ve metil pirol (MPy) monomerlerinin hem homopolimerleri hem de farklı başlangıç monomer konsantrasyon oranlarında kopolimerleri serbest radikal polimerizasyon yöntemiyle kimyasal olarak sentezlenerek Poli(EDOT-ko-MPy) elde edilmiştir. Sentezlenen homopolimer ve kopolimerlerin karakterizasyonu, Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR-ATR) spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu-X ışını enerji dağılım spektroskopisi (SEM-EDX), termogravimetrik analiz-diferansiyel termal analiz (TGA-DTA), Brunauer-Emmett-Teller (BET) yüzey alanı analizi ve katı hal elektriksel iletkenlik ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. Homopolimer ve kopolimerlerden oluşan çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT), hekzagonal bor nitrür (hBN, %1-2) ve asetilen siyahı içeren malzemeler N-Metil-2-pirolidon (NMP) kullanılarak çamur haline getirilmiştir. Paslanmaz çelik (SS) elektrotlar kullanılarak oluşturulan 2 elektrotlu simetrik süperkapasitörlerde, elektriksel iletkenlik ile gözenek hacmi, gözenek genişliği ve yüzey alanı arasındaki ilişki incelenmiştir. Süperkapasitör cihazların performans değerlendirmeleri, döngüsel voltametri (CV), galvanostatik şarj-deşarj (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EES) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, CV yöntemiyle uzun süreli kararlılık testleri uygulanmıştır. Polimerlerin elektrokimyasal performanslarının; spesifik kapasitans (Csp), enerji yoğunluğu (E), güç yoğunluğu (P) ve stabilite gibi süperkapasitör özellikleri üzerindeki etkileri, hBN katkısı ile birlikte daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. Yapılan testlerde, en yüksek spesifik kapasitans PMPy ve [EDOT]o/[MPy]o= 5:1 nolu denemeler için 2 mV/s tarama hızında CV metodu ile sırasıyla Csp= 541,05 F/g ve Csp= 184,59 F/g elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, both the homopolymers and copolymers of 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) and methyl pyrrole (MPy) with different initial monomer feed ratios were chemically synthesized via free-radical polymerization to obtain poly(EDOT-co-MPy). The synthesized homopolymers and copolymers were characterized by Fourier-transform infrared (FTIR-ATR) spectroscopy, scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), thermogravimetric-differential thermal analysis (TGA-DTA), Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area analysis, and solid-state electrical conductivity measurements. Mixtures containing multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), hexagonal boron nitride (hBN, 1-2%) and acetylene black with homopolymers and copolymers were prepared as slurries using N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP). Using stainless steel (SS) electrodes, symmetric two-electrode supercapacitors were fabricated to investigate the relationship betweeen electrical conductivity, pore volume, pore width, and surface area. The performance of the supercapacitor devices was evaluated using cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge-discharge (GCD), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. In addition, long-term stability tests were carried out using the CV method. The effects of the polymers on the electrochemical performance parameters, such as specific capacitance (Csp), energy density (E), power density (P), and stability, were further investigated in detail in the presence of hBN. In performance tests, the highest specific capacitance was obtained as Csp= 541.05 F/g and Csp= 184.59 F/g with 2 mV/s scanning CV method for PMPy and [EDOT]o/[MPy]o= 5:1 trials, respectively.
Benzer Tezler
- Derik-Mazıdağ (Mardin) fosfat yataklarının sedimantolojisi
Sedimantological investigation of phosphate beds of Derik-Mazidağ (Mardin) area
HAKAN ÇOBAN
- Amorphous to crystalline transition of selenium thin films deposited onto aluminum substrates
Başlık çevirisi yok
H.COŞKUN PINARLI
- Synthesis of some sulfides and oxides through solid-state reactions and structural properties
Başlık çevirisi yok
HALİL GÜLER
- Construction of a scanning tunneling microscope and its application to graphite surface in air
Başlık çevirisi yok
İSMET İNÖNÜ KAYA
