İyonik likit ortamında elektrokimyasal olarak elde edilen politiyofen kaplamaların korozyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of corrosion behaviors of electrochemically obtained polytiophene coatings in ionic liquid medium
Yazar: SILA MELAHAT YILMAZ
Danışman: PROF. DR. GÜLTEN ATUN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizikokimya Ana Bilim Dalı / Fiziksel Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Elektrokimya = Electrochemistry ; Elektrokimyasal polimerleşme = Electrochemical polymerization ; Elektrokimyasal ölçümler = Electrochemical measurements

Özet:
İletken polimerler redoks kademelerine bağlı olarak çok farklı özellikler gösterebilen ilginç materyallerdir.  Çevrimsel voltametri bu redoks kademelerinin incelenmesi için en uygun yöntemdir. Bu tezde tiyofenin oksidatif elektrokimyasal polimerizasyonu ardışık çevrimsel voltamogrametri yöntemi ile elektrokimyasal olarak gerçekleştirilmiştir. Ardışık çevrimlerle akım şiddetinde tedrici artışların olması elektrodun yüzeyinde polimer filmlerin oluştuğunun göstergesidir. Ardışık çevrimlerle oksidasyon pik potansiyelinin tedricen arttığı, redüksiyon pik potansiyelinin ise azaldığı gözlenmiştir.   Ardışık CV lerdeki daha yüksek pik akımları 304 çeliği üzerinde 430 unkinden daha iyi PTh kaplamalar elde edildiğini göstermiştir. 
Politiyofen (PTh) paslanmaz çelik yüzeyinde destek elektrolit olarak iyonik likit varlığında asetonitril çözücü ortamında sentezlenmiştir.  Çalışma elektrodu olarak 304 ve 430 kodlu paslanmaz çeliklerin kullanıldığı geleneksel üç elektrot sisteminde devre Ag/AgCl referans ve platin tel yardımcı elektrot ile tamamlanmıştır. Tiyofen elektropolimerizasyonunda iyonik likit olarak 1- butil-2,3-dimetil imidazolyum hekzaflorofosfat  [BDMIM]PF6 kullanılmıştır. Elektropolimerizasyon koşulları monomer konsantrasyonu, potansiyel aralığı, tarama hızı ve çevrim sayısı yönünden optimize edilmiştir. 
Korozyona karşı korunmada en iyi polimer kaplama 1 M H2SO4 ortamında elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) tekniği ile akım-potansiyel (Tafel) yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Politiyofen kaplamalı paslanmaz çeliklerin korozyon dayanıklılığı 1 M H2SO4 ve %3,5 NaCl ortamında süreye bağlı olarak Nyquist ve Bode grafikleri ve Tafel polarizasyon eğrileri kaydedilerek incelenmiştir.	
304 ve 430 paslanmaz çelikler üzerinde elde edilmiş olan kaplamalar farklı korozyondan koruma etkinliği göstermiştir. 304 çeliğinin daha yüksek koruma gücü 304 çeliği yüzeyinde elektropolimerizasyonla daha iyi PTh kaplamaların oluşumu ile ilişkilendirilmiştir.

Abstract:
Conducting polymers are an interesting class of materials that are able to exhibit very different properties depending on their redox states.  Cyclic voltametry is the most appropriate method for examining redox grades. In this thesis, oxidative electrochemical polymerization of thiophene was carried out electrochemically by sequential cyclic voltametry. Upon sequential cycles, there are gradual increases in the current intensity, which indicate that the films are formed on the surface of the electrode. It has been observed that the oxidation peak potantial gradually increases with concecutive cycles and also the reduction peak potential decreases. The higher peak currents on the consecutive CVs indicated that better PTh coatings were obtained on 304 steel than that of 430 steel.  
Polythiophen (PTh) was synthesized on the stainless steel surface in the presence of ionic liquid as supporting electolyte in the acetonitrile solvent medium. The circuit was completed with a Ag/AgCl reference and Pt wire an auxiliary electrode in a conventional three electrode system containing 304 or 430 stainless steel as working electrode. 
1-buthyl-2,3-dimethylimidazilium hexafluorophosphate  [BDMIM]PF6  was used as the ionic liquid in the thiophen elecropolymerization. Elecropolymerization conditions were optimized for momomer concentration, potential range, scan rate and number of cycles. 
The best polimer coating to protect against corrosion was investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique and potentio-dynamic (Tafel) method in 1 M H2SO4 medium. Corrosion resistance of polythiophene coated stainless steels was investigated by recording Nyquist and Bode plots and Tafel polarization curves in 1 M H2SO4 ve %3,5 NaCl medium  depending on time.
The coatings obtained on the 304 and 430 stainless steel showed different corrosion protection efficiencies.  The higher protection efficiency of the 304 steel was correlated to formation of the better PTh coatings on the 304 surface with electro-polymerization.