Politiyofen, poli(sülfonik asit difenil anilin) ve nanokompozitlerinin termoelektrik özelliklerine manyetik alanın etkisinin araştırılması
Investigation of magnetic field effect on the thermoelectric properties of polythiophene, poly(sulphonic acid diphenyl aniline) and their nanocomposites
Yazar: KEZİBAN HÜNER
Danışman: PROF. DR. FERDANE KARAMAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışması iki bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, PTh nanopartikülleri, akış yoğunluklarının sıfır, 1,5, 2,5 ve 4,6 kGauss olduğu manyetik alan (MA) altında, sulu ortamda bir yeşil sentez yöntemi olarak sentezlendi. Manyetik akış yoğunluğu arttıkça PTh filmlerinin elektriksel iletkenlikleri ve Seebeck katsayıları arttı. Örneklerin p-tipi iletkenlik gösterdiği yani Seebeck katsayılarının pozitif işaretli olduğu görüldü. Termal tavlama ile MA olmadan sentezlenen örneklerin elektriksel iletkenliği değişmezken, MA altında sentezlenen örneklerin önemli ölçüde arttı. Etilen glikol, dimetil sülfoksit, sodyum oleat ve sodyum dodesil sülfat (SDS) ile sekonder dopingle, MA olmadan sentezlenen örneklerin elektriksel iletkenlikleri SDS dışında değişmezken, MA altında sentezlenen örneklerinki oldukça arttı. MA ile birlikte ve MA olmadan sentezlenen örneklerin Seebeck katsayıları, termal tavlama ve doping ile (SDS ile doplanan hariç) azaldı. En yüksek iletkenlik ve güç faktörü, 4,6 kG manyetik akış yoğunluğu altında sentezlenen ve daha sonra SDS ile doplanan PTh örneğinden elde edildi. 
Bu çalışmanın ikinci bölümünde, in situ olarak sentezlenen PTh/PSDA nanokompozitleri ve poli(sülfonik asit difenil anilin) (PSDA), akış yoğunluklarının sıfır, 1,5, 2,5 ve 4,6 kGauss olduğu MA altında, bakır(II) nitrat/hidrojen peroksit (katalizör/oksidan sistemi) kullanılarak kimyasal oksidasyon polimerizasyonu ile sulu ortamda yeşil bir sentez yöntemi olarak sentezlendi. Ayrıca APS kullanılarak da PSDA sentezlendi. PSDA örneklerinin tümünün n-tipi iletkenlik gösterdiği yani Seebeck katsayılarının negatif işaretli olduğu görüldü. Daha sonra farklı manyetik akış yoğunlukları altında sentezlenen PTh ve PSDA polimerlerinin farklı oranlarda karıştırılmasıyla PTh/PSDA nanokompozitleri elde edildi. 
Sentezlenen polimerler ve kompozitler, FTIR-ATR, UV, XRD ve XPS teknikleri ile karakterize edildi. Polimerlerin morfolojisi için STEM kullanılıp DLS ile partikül büyüklükleri belirlendi.

Abstract:
In this thesis study consists of two parts. In the first part, PTh nanoparticles were synthesized under magnetic fields (MF) of which flux densities are zero, 1.5, 2.5 and 4.6 kGauss in aqueous medium as a green synthesis method. The electrical conductivities and Seebeck coefficients of PTh films increased as magnetic flux density increase. The samples showed p-type conductivity, so the Seebeck coefficients were seen positive. By thermal annealing, electrical conductivity of the samples synthesized without MF does not change whereas those of samples synthesized under MF increased significantly. By secondary doping with ethylene glycol, dimethyl sulfoxide, sodium oleate and sodium dodecyl sulfate (SDS), electrical conductivities of the samples synthesized without MF did not change except in the case of SDS whereas those of samples synthesized under MF increased considerably. The Seebeck coefficients of the samples synthesized with and without MF decreased by thermal annealing and doping except in the case of SDS. The highest conductivity and power factor were obtained from the PTh sample, which was synthesized under 4.6 kG magnetic flux density and then doped with SDS. 
In the second part of this study, PTh/PSDA nanocomposites synthesized in situ and poly(sulfonic acid diphenyl aniline) (PSDA) were synthesized as green synthesis method using copper(II) nitrate/hydrogen peroxide (catalyst/oxidant system) in aqueous media with the chemical oxidation polymerization process under the magnetic field of which flux densities are zero, 1.5, 2.5 and 4.6 kGauss. PSDA was also synthesized using APS. All PSDA samples showed n-type conductivity, so the Seebeck coefficients were seen negative.  Then PTh/PSDA nanocomposites were obtained by mixing the PTh and PSDA polymers synthesized under different magnetic flux densities in different ratios. 
The synthesized polymers and composites were characterized by FTIR-ATR, UV, XRD and XPS techniques. STEM was used for the morphology of the polymers and particle sizes were determined by DLS.