Sentezlenen Tiyofen Ve Nonilbitiyazol Tabanlı Komonomerlerin Elektropolimerizasyonları Ve Karakterizasyonları

Abstract

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 elektrotlar ve İTO kaplı cam üzerine elektrokimyasal polimerizasyonu çalışılmıştır. Polimerin 0.1 M’lık Et4NBF4 / CH2Cl2 elektrolit çözelti ortamındaki döngülü voltametrisi cok 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: -* geçişleri için başlangıç potansiyelinden (Eg) değeri 1,75V ve λmax `değeride 2.15 eV dur. Polimerin homojen ve kaliteli filmi 0.25 s `den daha az zamanda anahtarlama özelliği ile kararli optik ozellikler sunmaktadir. Morfolojik çalışmalar ise polimerin karbon fiber mikroelektrot 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 defa sabit akımda 5C cm-2 yük ile hazırlanmış olan polimer filmin dikdortgen şekil gösteren döngülü voltamogramında farkedilmiştir. Polimer filmin spesifik kapasitansı yaklaşık olarak ~340 mF cm-2 elde edilmistir. İki adet eşdeğer devre, elektrokimyasal impedans verileri ile önerilen bileşenlerin nümerik değerlerini bulabilmek icin eşleştirilmistir. Filmin sabit akımda yükleme/boşaltma özelliği, çözücünün ve biriktirme yükünün filmin kapasitif davranışı üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Elektrokimyasal olarak farkli biriktirme yükleri ile hazırlanmış filmlerın morfolojisi FE-SEM ile görüntülenmiştir.

In this study, the synthesis and characterization of a novel donor acceptor donor type bis(3,4-ethylene-dioxythiophene)-(4,4’-dinonyl-2,2’-bithiazole) comonomer and its electrochemically prepared polymer on carbon fiber, Pt button and ITO plate is reported. Cyclic voltammetry of the polymer in 0.1 M Et4NBF4/CH2Cl2 exhibits a very well defined and reversible redox processes and this comonomer can be either p-doped or n-doped. The half-wave oxidation potentials of the polymer (E1/2) were observed at 0.303 V and 0.814 V versus Ag/AgCl. The polymer is electrochromic; the onset for the  to * transition (Eg) of 1.75 eV with a λmax at 2.15 eV and the homogeneous and high quality film of the polymer is stable of its optical properties offering fast switching time which is less than 0.25s. The morphological studies reveal that the polymer was deposited as a continuous and very well adhering film to surface of the carbon fiber microelectrode. All these properties make this polymer favorable for use in electronic devices. Capacitive behavior of the carbon fiber microelectrode/poly(3,4-ethylene-dioxythiophene)-(4,4’-dinonyl-2,2’-bithiazole) film was firstly noticed from CV experiments which exhibit a rectangular shape, for a galvanostatically prepared polymer film with a charge of 5 C cm-2 which specific capacitance value was obtained about ~340 mF cm 2. The electrochemical impedance data were fitted two equivalent circuit models to find out numerical values of the proposed components. The galvanostatic charge/discharge characteristic of a film was investigated and the morphology of the films electrodeposited at different deposition charges were monitored using FE-SEM engineering.