İTÜDERGİSİ/c, Cilt 5, Sayı 1 (2007)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Nonilbitiyazol merkezli komonomer sentezi ve elektrokimyasal karakterizasyonu

Fevzi Çakmak CEBECİ, Esma SEZER, A. Sezai SARAÇ

Özet


Bu çalışmada yeni elektron alıcı-verici-alıcı türündeki bis(3,4-etilen-dioksitiyofen)-(4,4’-dinonil-2,2’-bitiyazol) komonomerinin sentezi, karakterizasyonu ile karbon fiber, Pt elektrot ve İTO kaplı cam üzerine elektrokimyasal polimerizasyonu çalışılmıştır. Polimerin 0.1 M’lık Et4NBF4 /DCM elektrolit çözelti ortamındaki döngülü voltamogramı çok iyi ve tersinir redoks davranışı göstermektedir. Ayrıca bu komonomer hem p-katkılandırma hem de n-katkılandırma özelliklerine sahiptir. Polimerin yarı dalga  (E1/2) potansiyeli Ag/AgCl referans elektroda karşı 0.303 V ve 0.814 V değerlerinde olduğu gözlemlenmiştir. Polimer elektrokromiktir: p-p* geçişlerinin başlangıcından band aralığı (Eg) değeri 1.75V olarak hesaplanmıştır ve λmax `değeri de 2.15 eV dur. Polimerin homojen ve kaliteli filmi 0.25 s`den daha az zamanda anahtarlama özelliği ile kararlı optik özellikler sunmaktadır. Morfolojik çalışmalar ise polimerin karbon fiber mikro elektrot yüzeyine homojen ve sürekli şekilde biriktirildiğini göstermektedir. Bütün bu özellikler polimerin elektronik cihazlarda kullanıma elverişli olduğunun bir göstergesidir. Karbon fiber mikroelektrot/poli (3,4-etilen-dioksitiyofen)-(4,4’-dinonil-2,2’-bitiyazol)`in kapasitif davranışı ilk önce sabit akımda (5C cm-2) yük ile hazırlanmış olan polimer filmin dikdörtgen şekil gösteren döngülü voltamogramında fark edilmiştir. Polimer filmin spesifik kapasitansı yaklaşık olarak ~340 mF cm?2 elde edilmiştir. İki adet eşdeğer devre, elektrokimyasal empedans verileri ile önerilen bileşenlerin nümerik değerlerini bulabilmek için eşleştirilmiştir. Filmin sabit akımda yükleme/boşaltma özelliği, çözücünün ve biriktirme yükünün filmin kapasitif davranışı üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Elektrokimyasal olarak farklı biriktirme yükleri ile hazırlanmış filmlerin morfolojisi FE-SEM ile görüntülenmiştir.

 

Anahtar Kelimeler: EDOT, iletken polimerler, karbon fiber, EES, süperkapasitör, eşdeğer devre.

Tam Metin: PDF