Metal destekli katkılanmış polianilin iletken polimerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polyaniline doped with metal-backed
Yazar: RECEP TAŞ
Danışman: PROF. DR. HAYATİ SARI ; PROF. DR. MUZAFFER CAN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, deiyonize su, dimetilformamit, asetonitril, 1,4–dioksan, tetrahidrofuran ve aseton (H2O, DMF, ACN, DO, THF ve ACTN) gibi farklı çözücü ortamlarında kimyasal oksidatif polimerizasyon yöntemiyle bakır, alüminyum, çinko ve gümüş katkılı polianilin başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Daha sonra PANI-M-X (X: I- and BF4-dopantlarını gösterir) oluşumu için çözücü etkisi araştırılmıştır. Polimer örnekleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınım difraktometresi (XRD), enerji dağılımlı X-ray spektrometresi (EDS), fourier dönüşümlü infrared spektrometresi (FTIR), atomik absorpsiyon spektrometresi (AAS), ultraviyole-görünür bölge spektrofotometresi (UV–gör), termal analiz (TGA, DTA) ve elektriksel iletkenlik ölçümleri yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Birkaç yöntemle (SEM/EDS, AAS, FTIR, TGA/DTA, gibi.) elde edilen deneysel sonuçlar polianilin (PANI) polimerlerinin kristallik, iletkenlik, metal içeriği ve yüzey alanı gibi kritik özelliklerinin hem metal iyonu ve hemde çözücü ortamı ile kontrol edilebileceğini göstermiştir. Farklı çözücülerle sentezlenen NPANI-M-X polimerlerinin metallerle metal-çözücü kompleks oluşturma eğilimleri birbirinden farklı olduğu anlaşılmıştır. Bu durumun farklı çözücülerde sentezlenen polimerlerdeki metal miktarına ve polimerlere metal katılmasına etkisi olduğu görülmüştür. Polimerlerdeki metal miktarının kullanılan çözücünün ligand özelliğinin azalması ile arttığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this work, we successfully synthesized copper, aluminium, zinc and silver–doped polyaniline in various solvent media as deionized water, dimethylformamide, acetonitrile, 1,4–dioxane, tetrahydrofuran and acetone (H2O, DMF, ACN, DO, THF and ACTN) using chemical oxidation polymerization. Then the solvent effects on the formation of NPANI-M-X (X represents the dopants, I- and BF4-) were investigated.  Polymer samples was characterized using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractions (XRD), energy-dispersive X-ray analysis (EDAX), Fourier transform infrared spectrometry (FTIR), Atomic Absorption spectrometer (AAS), Ultraviolet–visible spectrophotometers (UV–vis), thermal analysis (TGA, DTA) and electrical conductivity measurements. The experimental results obtained by several methods (SEM/EDAX, AAS, FTIR, TGA/DTA, etc.) showed that critical properties such as crystallinity, conductivity, metal contents and surface area of polyaniline (PANI) polymers can be controlled through both metal ions and/or solvent media. The NPANI-M-X polymers synthesized with the various solvents were notably different from each other because some of the solvents create a metal-solvent complex with the metal. It was observed that the solvents are effective in the addition of metal to the polymer, and the amount of metal in the polymers synthesized in different solvents varied. The amount of metal in the polymer decreased with an increase in the ligand properties of the solvent used.