Polianilin/aktif karbon kompozit maddesinin sentezi, karakterizasyonu ve iletken film yapımı
Synthesis and characterization of polyaniline/activated carbon compozites and preparation of conductive films
Yazar: GÜLLÜ KALAYCI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN ZENGİN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada asit ve bazların aktif karbon partikülleri yüzeyindeki adsorpsiyonları çalışılmış ve bazı termodinamik parametreler değerlendirilmiştir. Adsorpsiyon sonuçlarına göre aktif karbon partiküllerinin yüzeyinin asitlere karşı daha istekli bir etkileşime sahip oldukları ve en fazla madde adsorpsiyonunun CH3COOH ile oluştuğu bulunmuştur. Bu çalışmanın ikinci aşamasında ise kendiliğinden iletken olan polimer polianilinin sentezini, optimize olmuş proses koşullarını kullanarak polianilin/aktif karbon (PANI/AK) kompozitleri in-situ polimerizasyon ve ex-situ çözelti karışımı yöntemleriyle üretilmiştir. PANI/AK kompozit filmleri damlatma ve döndürerek-kaplama metodlarıyla hazırlanmıştır. HCl asit ile doyurulmuş PANI film ve PANI/AK kompozit filmlerin elektriksel iletkenliği ölçülmüştür. Kompozit filmlerin elektriksel iletkenliğinin saf polianilinin elektriksel iletkenliğine göre daha fazla olduğu gözlenmiştir. PANI ve PANI/AK kompozitlerinin karakterizasyonu UV-Vis, FT-IR ve FL gibi spektroskopik yöntemlerle ayrıca incelenmiştir. Aktif karbon partikülleri eklenmesiyle aktif karbon partiküllerininin klor iyonlarıyla yarışmada olduğu PANI/AK kompozitlerinin iletkenliklerindeki artışın kısmen karbon partiküllerinin doyurma veya safsızlık etkisiyle olduğu anlaşılmıştır. Partiküllerin ve filmlerin morfolojileri bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. SEM ölçümleri, karbon partiküllerin kompozit film içinde homojen olarak dağıldığını ve iyi izole olduklarını göstermiştir.Anahtar kelimeler: Polianilin, Aktif karbon, İletken polimer kompozit, Adsorpsiyon, Morfoloji

Abstract:
In this study, the adsorptions of acids and bases on the surface of activated carbon particles were studied and some thermodynamic parameters were evaluated. According to the adsorption results, the activated carbon surfaces possessed more effective interactions with acids and the most adsorption capacity was found out with CH3COOH. The second part of this study aimed to synthesize the inherently conductive polymer polyaniline using an optimized process to prepare polyaniline/ activated carbon (PANI/AC) composites by in-situ polymerization and ex-situ solution mixing. PANI/AC composite films were prepared by drop by drop and spin coating methods. The electrical conductivities of hydrochloride acid doped PANI film and PANI/AC composite films were measured. The composite films exhibited increase in electrical conductivity over neat PANI. PANI and PANI/AC composites were also investigated by spectroscopic methods including UV-Vis, FT-IR and PL. The increase of conductivity of PANI/AC composite may be partially due to the doping or impurity effect of activated carbon particles where the activated carbon particles compete with chloride ions. The morphology of particles and films were examined by a scanning electron microscope (SEM). SEM measurements indicated that the activated carbon particles were well dispersed and isolated in composite films.Keywords: Polyaniline, Activated carbon, Conducting polymer composite, Adsorption, Morphology