Konjuge polimerlerin süperkapasitörlerde kullanımı
Konjuge poli̇merleri̇n süperkapasi̇törlerde kullanimi
Yazar: HAKAN GÖRÇAY
Danışman: PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN ; DOÇ. DR. İLHAMİ ÇELİK
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: İletken polimerler = Conducting polymers

Özet:
Bu tez çalışmasında, 1-fenil-2,5-di(2-tiyenil)pirol, 9-fenantrenil-2,5-di(2-tiyenil)pirol, 1-pirenil-2,5-di(tiyenil)pirol ve 6-kraysenil-2,5-di(tiyenil)pirol olmak üzere dört farklı monomer kimyasal olarak sentezlenmiştir. Elde edilen moleküllerin karakterizasyonu 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopik yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Monomerlerin pirol ile kopolimerleri ve polipirol elektrokimyasal olarak 0,1 M tetrabütilamonyum tetrafloroborat (TBABF4) katkı maddesi içeren etanol çözeltisi içerisinde kalem ucu grafit (KUG) çalışma elektrodu yüzeyinde kronokulometri (CC) yöntemi kullanılarak polimerleştirilmiştir. Tüm modifiye KUG elektrotların yüzey analizleri taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Sentezi gerçekleştirilen iletken kopolimer ve polipirol modifiye KUG elektrotların kapasitif özellikleri 1 M sülfürik asit (H2SO4) elektrolit çözeltisinde dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve galvanostatik şarj-deşarj (GCD) yöntemleri ile incelenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlara göre, modifiye KUG elektrotların kapasitans değerleri hesaplanmıştır. Kopolimerlerin, polipirol ile modifiye edilen KUG elektrotlar ile kıyaslandığında, daha iyi elektrokimyasal özelliklere ve daha yüksek kapasitans değerlerine sahip olduğu bulunmuştur. 

Anahtar Kelimeler: İletken polimer, Kopolimer, Elektrokimyasal polimerizasyon, Galvanostatik şarj-deşarj, Süperkapasitör.

Abstract:
In this thesis, four different monomers including 1-phenyl-2,5-di(2- thienyl)pyrrole, 9-phenanthrenyl-2,5-di(2-thienyl)pyrrole, 1-pyrenyl-2,5-di(2- thienyl)pyrrole and 6-chrysenyl-2,5-di(2-thienyl)pyrrole were synthesized by chemically. The characterization of the obtained molecules was carried out by 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopic methods. Copolymers of monomers with pyrrole and polypyrrole were polymerized electrochemically in an ethanol solution containing 0.1 M tetrabutylammonium tetrafluoroborate (TBABF4) dopant on the surface of the pencil graphite (PG) working electrode using chronocoulometry (CC) method. The surface analysis of all modified pencil graphite electrodes were characterized by scanning electron microscopy (SEM). The capacitive properties of the synthesized conductive copolymer and polypyrrole modified PG electrodes were investigated by using cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and galvanostatic charge-discharge (GCD) methods in the 1 M sulfuric acid (H2SO4) electrolyte solution. According to obtained experimental results, the capacitance values of the modified PG electrodes were calculated. Copolymers have been found to have better electrochemical properties and higher capacitance values when compared to PG electrodes modified with polypyrrole. 

Keywords: Conducting polymer, Copolymer, Electrochemical polymerization, Galvanostatic charge-discharge, Supercapacitor.