Tiyofen Ve N-metilpirolün Karbonfiber Mikroelektrot Üzerine Elektrokimyasal Kompozit Oluşturulması Ve Karakterizasyonu

Abstract

İletken polimerlerin karbonfiber mikroelektrotlar üzerine elektrokimyasal olarak polimerleştirilmesi sonucunda elde edilen kaplamaların termal ve mekanik dayanımlarının iyi ve iletkenliklerinin yüksek olması istenir. Bu çalışmadaki amaç, karbon fiberlerin üstün özellikleri ile iletken polimerlerin öne çıkan özelliklerini birleştirerek çok daha iyi termal, mekanik, iletkenlik ve işlenebilirlik özelliklerine sahip bir kompozit malzemeler hazırlamaktır. Tiyofen ve N-metilpirolün (NMPy) karbon fiber elektrot üzerine elektrokimyasal kompozit oluşturmak yolu ile farklı NMPy konsantrasyonlarında ve döngü sayılarında elde edilen kompozitler incelenmiştir. Ayrıca farklı elektrolitlerin etkileri de incelenmiştir. Bütün kompozit kaplamalar ATR-FTIR, Döngülü Voltametri ve Elektrokimyasal İmpedans Spektroskopisi yolu ile incelenmiştir. Elde edilen kompozit kaplamaların morfolojik özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu ve Atomik Kuvvet Mikroskobu ile karakterize edilmiştir. Sonuçlar detaylı olarak tartışılmıştır. Malzemelerin elektriksel, mekanik ve termal özellikleri pek çok sayıda deneysel örnek ile tanımlanmıştır.

For industrial applications it is requested that conducting polymers electrochemically coated onto carbon fiber microelectrodes have better thermal stability, mechanical strength and higher conductivity. The aim of this study was to combine unique properties of carbon fibers and remarkable advantages of conducting polymers in order to obtain novel composite materials which have better thermal, mechanical, conductivity and processing properties. Electrochemical composite formation of thiophene (Th) and N-methylpyrrole (NMPy) onto carbon fiber microelectrodes were investigated in different monomer concentrations and cycle numbers of NMPy. Also effects of different electrolytes were investigated. All of the composites were characterized by ATR-FTIR, Cyclic Voltammetry (CV) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Some of electrochemical composites were also characterized in morphology by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). The results were discussed in detail. The resulting electrical, mechanical and thermal properties of such materials are illustrated by a variety of experimental examples.