Floresans grup içeren iletken polimerlerin sentezi, elektrokromik ve sensör uygulamaları

Abstract

Doktora tezi kapsamında konjuge çift bağ içeren elektroaktif monomer gruplar ile floresans özellik gösteren özel maddeler inert şartlarda reaksiyona sokulmuş ve floresans grup içeren 5 farklı özgün elektroaktif monomer sentezlenmiştir. Monomerlerin karakterizasyonu Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (1H-NMR) ve Fourier Transform İnfrared Spektroskopisi (FTIR) ile gerçekleştrilmiştir. Monomerlerin floresans özellikleri ve metal iyonlarıyla olan etkileşimleri incelenmiştir. Monomerlerin elektroaktif olarak polimerleştirilmesi dönüşümlü voltametri tekniği ile gerçekleştirilerek oluşturulan iletken polimerlerin yüzey karakterizasyonları SEM ile incelenip, elektrokimyasal ve spektroelektrokimyasal özellikleri incelenmiştir. Ayrıca polimerlerin floresans özellikleri incelenmiştir. Floresans iletken polimerlerin son zamanlarda dikkat çekici uygulama alanlarından olan sensör çalışmaları başarıyla gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda hazırlanan iletken polimerler sensör tasarımının dönüştürücü kısmını oluşturmuştur. Geliştirilen sensör platformlarından ikisi potansiyometrik olarak metal iyonu seçimliliğinde kullanılmış ve sensör karakterizasyonu başarıyla gerçekleştirilmiştir. Son olarak hazırlanmış iletken polimer sensör platformu, flourimetrik sinyalle glukoz biyosensörü tasarımında kullanılmıştır. Sonuç olarak gerek özgün monomerlerin sentez yöntemleri, elektrokimyasal özellikleri gerekse floresans iletken polimerlerinin sensor özelliklerinin tatmin edici sonuçlar vermesiyle literature önemli katkılar sağlanmıştır.

Within the scope of the thesis, electroactive monomer groups containing conjugated double bonds and specific fluorescent substances were reacted under inert conditions and 5 different specific electroactive monomers containing fluorescence groups were synthesized. Characterizations of the monomers were performed by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H-NMR) and Fourier Transform İnfrared Spectroscopy (FTIR) techniques. Fluorescence properties of monomers and their interactions with metal ions have been investigated. Electrochemical polymerizations of the monomers were investigated by cyclic voltammetry. The characterization of the prepared polymers was carried out by examining the electrochemical, spectroelectrochemical properties and SEM images. In addition, the fluorescence properties of the polymers have been investigated. Sensor studies from recently remarkable application areas of fluorescence conducting polymers have been accomplished successfully with these polymers. These conducting polymers formed the transducer part of the sensor design. Two of the sensor platforms used for metal ion selectivity with potentiometric signal, and the sensor characterization was successfully accomplished. Finally, a conductive polymer sensor platform was used to design the glucose biosensor with fluorescence signal. As a result, significant contributions have been made to the literature by the synthesis methods of the original monomers, electrochemical properties and satisfactory results of the sensor properties of the fluorescence conducting polymers.