Akademik Veri Yönetim Sistemi
Özdemir M., Koyuncu S., Yalçın B. (Yürütücü)
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2022 - 2023
Çapraz bağlanabilir polimerler, birçok üstün özelliği nedeniyle oldukça popülerdir. 1970'lerden beri çapraz bağlı polimerler üretmek için kullanılan en önemli reaksiyonlardan birisi ise tiyol-en klik reaksiyonudur. Sterik olarak engellenmeyen herhangi bir uç çift bağ ya da üçlü bağ, tiyol grubu ile reaksiyon verebilir. Bu sistemlerden oluşturulan çapraz bağlı polimerler, son derece düşük polimerizasyon büzülme gerilimi ile oluşturulan en ideal homojen ağ yapılarıdır. Foto etkili tiyol-en klik reaksiyonunun genel sadeliği, sağlamlığı ve mekanizması, önemli ölçüde basitleştirilmiş reaksiyon kinetiği, azaltılmış büzülme ve oksijen inhibisyonuna karşı dayanıklılık ile kontrol edilebilir homojen bir polimer ağı oluşturmaktadır. Bu durum geleneksel ışıkla tetiklenen polimer reaksiyonu sistemlerinin bazı dezavantajlarını yok etmektedir. Bu belirgin avantajlar, foto etkili tiyol-en klik reaksiyonunu son birkaç yıldaki kapsamlı yeni araştırmaların ve pratik uygulamaların odağı haline getirmiştir. Bu reaksiyonların sonucunda ince film oluşturmadaki verimi artırmak için fotodesenleme tekniği kullanılmaktadır. Fotodesenleme, ışığa duyarlı bir polimerin bir maske yoluyla seçici olarak ışığa maruz kaldığı ve daha sonra alttaki bir substrata desenli erişim sağlamak için seçici olarak çözülebilen polimerde gizli bir görüntü bıraktığı yeni ve popüler bir modelleme işlemidir.
BODIPY (4,4-difloro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indasen) boyaları, yüksek molar absorpsiyon katsayısı ve floresans kuantum verimi ile mükemmel fotokararlılık gibi seçkin optik özelliklere sahiptir. BODIPY boyaları, yüksek özellikli bir kromofor/florofor olmasının yanı sıra, sabit açılarla tutulan sübstitüent gruplarının benzersiz düzenleri ile, kompleks polimer yapılarda bir iskele veya yapı taşı olma potansiyeline de sahiptir. Bu tür hedef bileşikler, elektrokromik uygulama alanı için oldukça idealdir ve kuşkusuz incelenmeye değerdir. Bu avantajlarına rağmen BODIPY içeren elektroaktif moleküllerin elektrokromik uygulamaları ile ilgili sınırlı sayıda çalışma mevcuttur.
Konjuge moleküllerin yüksek redoks kararlılığı, uzun çevrim ömrü, yüksek optik kontrast oranı, düşük tepki süresi sunmaları yüksek performanslı yenilikçi cihaz ve ekran teknolojileri için en çok tercih edilen elektrokromiklerden biri olmasını sağlamaktadır. Bu kapsamda sunulmuş olan tez önerisinde elektrokromik etki için kullanılabilecek BODIPY’nin 2. ve 6. pozisyonundan stiren grubu (film yüzeyinde çapraz bağlanma reaksiyonu için) içeren bileşik türevleri seçilmiştir. 2 Boyutlu yapısı sayesinde film yüzeyinde organize olup düzgün filmler elde etmek ve 2. oksidasyon basamağı oluşturmak için BODIPY’nin mezo pozisyonunda fenil grubu bulunan ve para pozisyonundan sırasıyla piren, difenilamin, karbazol ve ditertbütilkarbazol grupları içeren özgün BODIPY merkezli 16 adet elektroaktif molekülün sentezi gerçekleştirilecektir. Sentezlenecek moleküllerin yapısı FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, 11B-NMR, 19F-NMR, MALDI-TOF-MS analizleriyle karakterize edildikten sonra, moleküllerin optik özellikleri UV-Vis ve floresans spektrofotometre ile, elektrokimyasal özellikleri ise döngüsel voltametri ile belirlenecek, elde edilen verilerden optik ve elektrokimyasal band boşluğu değerleri hesaplanacaktır.
Sonrasında tetratiyol temelli çapraz bağlayıcı varlığında stirenik yan gruplar içeren özgün 16 adet BODIPY moleküllerinin 366 nm UV ışık ve 1 mm2 delikli maske kullanılarak tiyol-en klik polimerizasyonu ile BODIPY içeren desenli elektrokromik yüzeyler elde edilecektir. Sonrasında elde edilen elektrokromik filmlerden 2,5 x 2,5 cm’lik desenli elektrokromik cihazlar hazırlanacak ve performans testleri spektroelektrokimyasal ölçümler ve kinetik çalışmalar ile gerçekleştirilecektir. Polimerizasyon sonucu elde edilecek olan 16 adet özgün ince filmlerin yüzey yapıları AFM ile belirlenecektir. Elde edilen çapraz bağlı filmlerden yapılan elektrokromik cihazların performansları spektro-elektrokimyasal yöntemi kullanılarak yapılacak olan ölçümlerle belirlenecektir.