Tungsten oksit/iletken polimer hibrit nanoliflerinin elektrokromik özellikleri
Electrochromic properties tungsten oxide/conducting polymer hybride nanofibers
Yazar: ALİ İHSAN KÖMÜR
Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL ÖKSÜZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, dört farklı iyonik sıvı ortamında tungsten oksit/poli(3,4-etilendioksitiyofen) (WO3/PEDOT) ve tungsten oksit/polipirol (WO3/PPy) hibrit malzemeleri kimyasal yöntemle sentezlenmiştir. İyonik sıvılar olarak 1-bütil-3-metil-imidazolyum tetrafloroborat (BMIMBF4), 1-bütil-3-metil-imidazolyum hekzaflorofosfat (BMIMPF6), 1-bütil-3-metilimidazolyum bis triflorometil sulfonil imid (BMIMTFSI) ve 1-bütil-3-metilpirolidinyum bis triflorometil sulfonil imid (BMPTFSI) kullanılmıştır. Sentezlenen hibrit malzemelerin nanolifleri elektrospin tekniği ile indiyum tin oksit (ITO) kaplı iletken camlar üzerinde elde edilmiştir. Hazırlanan nanoliflerin elektrokromik cihaz (ECD) özellikleri incelenmiştir. Cihazların optiksel modülasyon, renk verimi, anahtarlanma süresi ve kararlılığına hem iyonik sıvının etkisi hem de iletken polimer etkisi karşılaştırılmıştır. WO3/PEDOT nanolifler arasında en yüksek optiksel modülasyon % 37.66 olarak WO3/PEDOT/BMIMPF6 hibrit sisteminde gözlenirken, PPy/WO3 nanoliflerde ise % 40.47 olarak WO3/PPy/BMIMBF4 hibrit sisteminde gözlemlenmiştir.
Sentezlenen hibrit bazlı nanoliflerin elektrokimyasal, yapısal ve morfolojik analizleri Dönüşümlü Voltametri (CV), Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDX) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen sistemlerin elektrokromik malzemeler olarak yüksek optiksel modülasyon ve renk verimi, hızlı renk değişimi ve uzun dönem kararlılık gibi pek çok avantaj sunduğu gösterilmiştir.

Anahtar kelimeler: Elektrokromik, iyonik sıvılar, WO3, iletken polimer, nanokompozit, nanolif.

Abstract:
In this study, tungsten oxide/(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (WO3/PEDOT) and tungsten oxide/polypyrrole (WO3/PPy) hybrid materials were synthesized by chemical method in the presence of four different ionic liquids. 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (BMIMBF4), 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (BMIMPF6), 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (BMIMTFSI) and 1-butyl-1-methyl-pyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl) imide (BMPTFSI) were used as ionic liquids. The nanofibers of synthesized hybrid materials were obtained on indium tin oxide (ITO) coated conductive glasses with electrospinning technique. Electrochromic device (ECD) characteristics of as-prepared nanofibers were investigated. The effect of both ionic liquid and conducting polymer onto the optical modulation, coloration efficiency, switching time and stability of the devices were compared. While highest optical modulation in WO3/PEDOT nanofibers was observed as 37.66% for the WO3/PEDOT/BMIMPF6 hybrid system, it was attained as 40.47% for the WO3/PPy/BMIMBF4 hybrid system in WO3/PPy nanofibers.
The electrochemical, structural and morphological analyses of the hybrid-based nanofibers were performed by using Cyclic Voltammetry (CV), Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) and Scanning Electron Microscopy (SEM).
It was indicated that the obtained systems as electrochromic materials, offer numerous advantages such as large optical modulation and coloration efficiency, rapid color change and long time stability.

Keywords : Electrochromic, ionic liquids,WO3,conducting polymer,nanocomposite,
nanofibers.