Süper yapılı multi-fonksiyonel iletken polimerlerin tasarımı ve teknolojik uygulamaları

Abstract

Tez kapsamında elektroaktif ve floresans gruplar ile fonksiyonlandırılmış s-triazin merkezli özgün süper yapılı monomerler sentezlenmiştir. Elde edilen monomerlerin yapısal karakterizasyonu için Proton Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (1H-NMR) ve Fourier Transform İnfrared Spektroskopisi (FT-IR) yöntemleri kullanılmıştır. Monomerlerin floresans özellikleri incelenmiş ve bunlar arasında belirlenen monomerin metal iyonları ile etkileşimi araştırılmıştır. Monomerlerin elektrokimyasal polimerizasyonu, dönüşümlü voltametri (CV) yöntemi ile spesifik olarak belirlenen çözücü-destek elektrolit sistemi ve çalışma koşullarında İTO çalışma elektrodu üzerinde gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan polimer filmlerin yüzey morfolojileri Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) yöntemi ile karakterize edilmiştir. İletken polimerlerin indirgenme-yükseltgenme davranışları yanında, uygulanan potansiyele bağlı optik özelliklerdeki değişimler elekrokimyasal ve spektroelektrokimyasal yöntemler ile incelenmiştir. Hazırlanan polimerlerin teknolojiye uyarlanabilirliği araştırılmış ve bu kapsamda belirli polimerlerin poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) ile elektrokromik cihaz tasarımları gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan cihazların karakterizasyon çalışmaları ayrıntılı olarak yapılmıştır. Bunun yanında, glukoz tayini için yeni bir amperometrik sensör hazırlanmış ve belirlenen çalışma koşullarında analitik karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir.

Within the scope of the thesis, unique super structured monomers with s-triazine center functionalized with electroactive and fluorescence groups have been synthesized. The Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H-NMR) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) methods have been used for the structural characterization of the obtained monomers. The fluorescence properties of the monomers have been examined and the interaction of the monomer determined these among them with metal ions has been investigated. Electrochemical polymerization of monomers has been carried out on the ITO working electrode via cyclic voltammetry technique in the specifically specified solvent-support electrolyte system and operating conditions. Surface morphologies of the prepared polymer films have been characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) method. In addition to the reduction-oxidation behaviors of conductive polymers, changes in optical properties depending on the applied potential have been investigated by electrochemical and spectroelectrochemical methods. The adaptability of the prepared polymers to the technology has investigated and within this scope, electrochromic device designs of determined polymers with poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) have been performed. The characterization studies of the prepared devices have been done in detail. Besides, a new amperometric sensor was prepared for glucose determination and analytical characterizations have been done under the specified working conditions.