Polianilin/kalsiyum oksit kompozit maddesinin sentezi, karakterizasyonu ve iletken film yapımı
Synthesis and characterization of polyaniline/calcium oxide compozites and preparation of conductive films
Yazar: MEHTAP DEMİR
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN ZENGİN
Gaziantep Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, kendiliğinden iletken polimer polianilin optimal işlem koşulları kullanılarak sentezlenmiş, polianilin/kalsiyum oksit (PANI/CaO) kompozitleri in-situ polimerizasyon ve ex-situ çözelti karışımı yöntemleriyle hazırlanmıştır. PANI ve PANI/CaO kompozit filmleri damlatma ve döndürerek-kaplama metotlarıyla üretilmiştir. HCl asit ile doyurulmuş PANI film ve PANI/CaO kompozit filmlerin elektriksel iletkenlikleri standard dört-nokta-problu teknik ile ölçülmüştür. Kompozit filmlerin elektriksel iletkenliğinin saf PANIʼninkinden daha fazla olduğu gözlenmiştir. CaO partikülleri eklenmesiyle CaO'lerin klor iyonlarıyla yarışmada olduğu PANI/CaO kompozitlerinin iletkenliklerindeki artışın kısmen CaO'lerin doyurma veya safsızlık etkisiyle olduğu anlaşılmıştır. PANI ve PANI/CaO kompozitlerinin karakterizasyonu UV-Vis, FT-IR ve FL spektroskopik yöntemlerle incelenmiştir. UV-Vis ve FT-IR çalışmaları CaO partiküllerinin polimer ana iskeleti boyunca bulunan kuinoid brimlerini etkilediklerini göstermiş ve CaO partikülleri ile PANI'nin kuinoidal kısımları arasında güçlü etkileşimlerin olduğunu göstermiştir. PANI ve PANI/CaO kompozitlerinin fotoluminesans özellikleri çalışılmış ve PANI/CaO kompozitlerinin fotoluminesans şiddetlerinin saf PANI'ninkinden daha yüksek olduğu bulunmuştur. PANI ve PANI/CaO kompozitlerinin kütle kaybı miktarları ve termal kararlılıkları termogravimetrik analiz yöntemiyle tayin edilmiştir. Partiküllerin ve filmlerin morfolojileri bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. SEM ölçümleri, CaO'lerin kompozit film içinde homojen olarak dağıldığını ve iyi izole olduklarını göstermiştir.

Abstract:
In this study, the inherently conductive polymer polyaniline was synthesized using an optimized process to produce polyaniline/calcium oxides (PANI/CaO) composites by in-situ polymerization and ex-situ solution mixing. PANI and PANI/CaO composite films were prepared by drop-by-drop and spin-coating methods. The electrical conductivities of HCl doped PANI film and PANI/CaO composite films were measured according to the standard four-point-probe technique. The composite films exhibited an increase in electrical conductivity over neat PANI. The increase of conductivity of PANI/CaO composites may be partially due to the doping or impurity effect of CaO, where the CaO particles compete with chloride ions. PANI and PANI/CaO composites were investigated by spectroscopic methods including UV-Vis, FT-IR and photoluminescence. UV-Vis and FT-IR studies showed that CaO particles affect the quinoid units along the polymer backbone and indicate strong interactions between CaO particles and quinoidal sites of PANI. The photoluminescence properties of PANI and PANI/CaO composites were studied and the photoluminescence intensity of PANI/CaO composites was higher than that of neat PANI. The amount of weight loss and the thermostability of PANI and PANI/CaO composites were determined from thermogravimetric analysis. The morphology of particles and films were examined by a scanning electron microscope (SEM). SEM measurements indicated that the CaO particles were well dispersed and isolated in composite films.