Elektron verici grupların büyüklüğünün ve elektron verici gücünün bant aralığı üzerine etkisi :[1,2,5]tiyadiazol[3,4-G]kinoksalin elektron alıcı tabanlıV-A-V tipi polimerler
[1,2,5]thi̇adi̇azolo[3,4-G]qui̇noxali̇ne acceptor based D-A-D type polymers:effect of strength and si̇ze of donors on the band gap
Yazar: GÜRCAN GÖKÇE
Danışman: DOÇ. DR. MERVE İÇLİ ÖZKUT
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
6,7-difenil-[1,2,5]tiyadiazolo[3,4-g]kinoksalin elektron alıcı grubunu ve tiyofen, 3,4-etilendioksitiyofen ve 3,3-didesil-3,4-propilendioksitiyofen elektron verici gruplarını içeren sırasıyla poli(6,7-difenil-4,9-di(tiyofen-2-il)-[1,2,5]tiyadiazolo[3,4-g]kinoksalin) (P1), poli(4-(2,3-dihidrotiyeno[3,4-b][1,4]dioksin-5-il)-9-(2,3-dihidrotiyeno [3,4-b][1,4]dioksin-7-il)-6,7-difenil-[1,2,5]tiyadiazolo[3,4-g]kinoksalin) (P2) ve poli(4-(3,3-didesil-3,4-dihidro-2H-tiyeno[3,4-b][1,4]dioksefin-6-il)-9-(3,3-didesil-3,4-dihidro-2H-tiyeno[3,4-b][1,4]dioksefin-8-il)-6,7-difenil-[1,2,5]tiyadiazolo [3,4-g] kinoksalin) (P3) polimerleri elektrokimyasal ve/veya kimyasal yöntemle sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Ardından polimerlerin elektrokimyasal ve optik özellikleri analiz edilmiştir. Elektrokimyasal ve optik analizlerden elde edilen veriler aynı elektron alıcı ve farklı elektron verici grubu içeren polimerlerin bant aralıklarının elektron verici grupların kuvvetine ve büyüklüğüne, aynı zamanda bant aralığı belirleme yöntemine bağlı olarak 0,59- 1,24 eV arasında değiştiğini göstermiştir. Bu çalışmada varılan en önemli sonuç şudur: Eğer elektron verici grup fiziksel olarak büyük bir grupsa, genel olarak bilinen genel kanı "zayıf elektron verici grubu içeren polimer kuvvetli elektron verici grubu içerene göre daha yüksek bant aralığına sahiptir" durumunun dışına çıkılması söz konusudur.
Anahtar Kelimeler: Bant aralığı mühendisliği, çözünebilir polimer, düşük bant aralıklı polimer, 3,4-etilendioksitiyofen, 3,4-propilendioksitiyofen, sterik etki, tiyadiazolokinoksalin, tiyofen.

Abstract:
Electrochromic polymers based on 6,7-diphenyl-[1,2,5]thiadiazolo[3,4-g]quinoxaline acceptor and thiophene, 3,4-ethylenedioxythiophene and 3,3-didecyl-3,4-proylenedioxythiophene donors, namely poly(6,7-diphenyl-4,9-di(thiophen-2-yl)-[1,2,5]thiadiazolo[3,4-g]quinoxaline) (P1), poly(4-(2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-5-yl)-9-(2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-7-yl)-6,7-diphenyl-[1,2,5]thiadiazolo[3,4-g]quinoxaline) (P2), and poly(4-(3,3-didecyl-3,4-dihydro-2H-thieno[3,4-b][1,4]dioxepin-6-yl)-9-(3,3-didecyl-3,4-dihydro-2H-thieno[3,4-b][1,4]dioxepin-8-yl)-6,7-diphenyl-[1,2,5]thiadiazolo[3,4-g]quinoxaline) (P3), respectively, were electrochemically and/or chemically synthesized and characterized. Electrochemical and optical properties of the polymers were then investigated. The results, which were obtained electrochemically and optically, indicate that the polymers bearing the same acceptor and different donor units have band gap range of 0.59–1.24 eV depending on the strength and size of the donor units and band gap determination method. A significant finding in this study was the phenomenon that when the acceptor is physically huge, the general rule that a weak donor would have a high band gap whereas a strong donor would have low band gap can be broken due to the torsional angles/steric hindrances involved with physically large donor molecules.
Keywords: Band gap engineering, 3,4-ethylenedioxythiophene, low band gap polymer, 3,4-proylenedioxythiophene, steric hidrance, soluble polymer, , thiadiazoloquinoxaline, thiophene.