Karbazol-edot bazli yeni bir elektrokromik kopolimer: Polikarbazolün elektrokimyasal ve spektroelektrokimyasal özelliklerinin iyileştirilmesi
A new carbazol-edot based electrochromic copolymer: İmprovement of the electrochemical and spectroelectrochemical properties of polycarbazole
Yazar: SİNAN ÖZBAKIR
Danışman: PROF. BUKET ÇARBAŞ
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı / Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Son yıllarda, karbazol-EDOT bazlı elektrokromik kopolimerlerin sentezine ilgi artmıştır. Bunun nedenlerinden biri bu tür bir birleşme kompozisyonu ile çalışma elektrotu yüzeyine polimer filmin sentezinin kolaylaştırmasıdır. Diğer neden ise elde edilen polimerin polikarbazol (PC) polimerinin elektrokromik özelliklerini iyileştirmesidir. Bu çalışmada, yeni bir karbazol-EDOT bazlı elektrokromik rastgele kopolimer sentezlenmiştir. Karbazol (C) ve 3,4-etilendiyoksitiyofen (EDOT) monomerleri, iyi bir karşılaştırma için asidik olmayan ortamda elektrokimyasal olarak kopolimerize edilmiştir. Elektrokimyasal ve spektroelektrokimyasal çalışmalar, ilgili kopolimerin (Poli(C-co-EDOT)) çalışma elektrotu üzerinde çok iyi kaplandığını ve elektrokromik özellik gösterdiğini göstermiştir. Elde edilen elektrokromik kopolimer, 1.74 eV' lik bir bant aralığı ile yaklaşık 545 nm'de bir soğurma bandına (λmax) sahiptir. Beklendiği gibi, polikarbazol zincirine eklenen EDOT monomeri polikarbazol homopolimerinin elektrokimyasal ve optik özelliklerini iyileştirdiği görülmüştür. Literatürde elde edilen yeni kopolimerin elektrokromik performansı homopolimer bileşenleri (karbazol (C) ve EDOT polimeri) ve karbazol-EDOT bazlı elektrokromik random kopolimerlerininkiler ile de karşılaştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda poli(C-co-EDOT)' nin literatürdeki PC ve karbazol-EDOT bazlı kopolimerlerden daha yüksek renk verimliliğine (CE) (900 nm'de 258 cm2/C) sahip elektroaktif bir malzeme olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Abstract: In recent years, interest in the synthesis of carbazole-EDOT based electrochromic copolymers has increased. Among the reasons for this, such a coupling composition facilitates the synthesis of the film on the working electrode surface and the obtained polymer improves the electrochromic properties of the polycarbazole polymer. In this study, a new carbazole-EDOT based electrochromic random copolymer was synthesized. Carbazole and EDOT monomers were electrochemically copolymerized in non-acidic medium for a clear and basic comparison. Electrochemical and spectroelectrochemical studies show that the related copolymer, poly(C-co-EDOT), has free standing property on the working electrode and exhibits multiple electrochromic properties. The resulting electrochromic copolymer has a λmax at about 545 nm with a band gap of 1.74 eV. As expected, the EDOT monomer added to the polycarbazole chain improves the electrochemical and optical properties of the polycarbazole homopolymer. In the literature, the electrochromic performance of the new copolymer has also been compared with homopolymer components (carbazole (C) and EDOT polymer) and carbazole-EDOT based electrochromic random copolymers. As a result of the experiments, it has been shown that poly(C-co-EDOT) is an electroactive material with a higher color efficiency (CE) (258 cm2/C at 900 nm) than PC and carbazole-EDOT based copolymers in the literature.