Hibrit bazlı elektrokromik sistemler
Hybrid based electrochromic systems
Yazar: CEYDA ALVER
Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL UYGUN ÖKSÜZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Polianilin = Polyanilines ; Sübstitüe anilin = Substituted aniline

Özet:
Bu tez çalışmasında radro frekansı (Rf) dönerli plazma metodu kullanılarak Tungsten trioksit (WO3), tozları üzerine ayrı ayrı anilin (ANI), n-metilanilin (MANI), 2-floranilin (FANI), tiyofen (Th) ve furan (Fu) monomerlerinin polimerleşme kaplanması birikimi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen hibrit tozlarının ve saf WO3 tozunun karakteristik özellikleri X-ışını Kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu - Enerji Dağılımlı Spektroskopisi (SEM-EDS) yöntemi ile incelenmiştir.
Elektron demeti ile buharlaştırma yöntemi kullanılarak hibrit tozları (WO3-PANI, WO3-PMANI, WO3-PFANI, WO3-PTh ve WO3-PFu) ve saf WO3, iletken PET film üzerine film halinde kaplanmıştır. Böylece esnek ve kıvrılabilen ince filmler elde edilmiştir. İnce filmlerin yüzey morfolojisi, her bir filmin kalınlığı enine kesit SEM görüntüleriyle detaylı bir şekilde incelenmiştir.
Elektrokromik çalışmalarda, çalışma elektrotu olarak hibrit filmler (PET/ITO/WO3-PANI, PET/ITO/WO3-PMANI, PET/ITO/WO3-PFANI, PET/ITO/WO3-PTh ve PET/ITO/WO3-PFu) ve saf PET/ITO/WO3 filmi, karşıt elektrot olarak Indiyum Kalay Oksit (ITO) film kullanılarak esnek tek tabakalı elektrokromik cihazlar başarılı bir şekilde hazırlanmıştır. Elde edilen tüm cihazların optiksel geçirgenlik (ΔT), optiksel yoğunluk (OD), renk verimi (ƞ), anahtarlanma hızı ve kararlılığı detaylı bir şekilde incelenmiştir. PANI ve türevlerine dayalı hibrit elektrokromik cihazları karşılaştırdığımız zaman en iyi elektrokromik performans WO3-PMANI'e dayalı cihazından elde edilmiştir (ΔT: %49).  Heterosiklik bileşikte farklı atom (O, S) içeren ECD'lar arasında ise WO3-PTh'e dayalı cihazda elektrokromik performanslarda iyileşmeler elde edilmiştir (ΔT:%33).
Sonuç olarak elde edilen tüm hibrit elektrokromik cihazlar da saf WO3'e dayalı elektrokromik cihazlarla karşılaştırdığımız zaman, daha iyi optiksel geçirgenlik ve daha yüksek renk verimi elde edilmiştir.

Abstract:
In this thesis, polymerization depositions of each monomer ''Aniline (ANI), n-methylaniline (MANI), 2-floroaniline (FANI), thiophene (Th), Furan (Fu)'' were performed on WO3 powders using radio frequency (Rf) rotating plasma system. Characteristics of all prepared hybrid powders and WO3 powders were examined via X-ray diffraction analysis (XRD) and scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS).
All hybrid powders (WO3-PANI, WO3-PMANI, WO3-PFANI, WO3-PTh, WO3-PFu) and pure WO3 powders were deposited on conductive poly(ethylene terephthalate) (PET) film using electron beam evaporation method. Thus, flexible and stretchable thin films were obtained. The surface morphology and thickness of all electrochromic films were examined by cross-sectional SEM images.
In electrochromic studies, the single-layer flexible electrochromic devices (ECDs) were successfully prepared using (PET/ITO/WO3-PANI, PET/ITO/WO3-PMANI, PET/ITO/WO3-PFANI, PET/ITO/WO3-PTh ve PET/ITO/WO3-PFu), WO3 films (PET/ITO/WO3)as working electrode, indium thin oxide (ITO) coated films as counter electrode. Optical contrast (ΔT), optical density (OD), coloration efficiency (n), switching times, stability of all prepared ECDs were examined in detail. Among PANI & derivatives hybrid based-ECDs, the best electrochromic performance was obtained for WO3/PMANI-based ECD (ΔT:%49). Among ECDs containing different atoms (O ve S) in heterocyclic compounds, the enhanced electrochromic performance was acquired for WO3-PTh –based ECD (ΔT:%33).
As a result, the obtained hybrid-based ECDs had better optical contrast and higher coloration efficiency when compared to WO3-based ECD.