Politiyofen, poli(sülfonik asit difenil anilin) ve nanokompozitlerinin termoelektrik özelliklerine manyetik alanın etkisinin araştırılması

Abstract

Bu tez çalışması iki bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, PTh nanopartikülleri, akış yoğunluklarının sıfır, 1,5, 2,5 ve 4,6 kGauss olduğu manyetik alan (MA) altında, sulu ortamda bir yeşil sentez yöntemi olarak sentezlendi. Manyetik akış yoğunluğu arttıkça PTh filmlerinin elektriksel iletkenlikleri ve Seebeck katsayıları arttı. Örneklerin p-tipi iletkenlik gösterdiği yani Seebeck katsayılarının pozitif işaretli olduğu görüldü. Termal tavlama ile MA olmadan sentezlenen örneklerin elektriksel iletkenliği değişmezken, MA altında sentezlenen örneklerin önemli ölçüde arttı. Etilen glikol, dimetil sülfoksit, sodyum oleat ve sodyum dodesil sülfat (SDS) ile sekonder dopingle, MA olmadan sentezlenen örneklerin elektriksel iletkenlikleri SDS dışında değişmezken, MA altında sentezlenen örneklerinki oldukça arttı. MA ile birlikte ve MA olmadan sentezlenen örneklerin Seebeck katsayıları, termal tavlama ve doping ile (SDS ile doplanan hariç) azaldı. En yüksek iletkenlik ve güç faktörü, 4,6 kG manyetik akış yoğunluğu altında sentezlenen ve daha sonra SDS ile doplanan PTh örneğinden elde edildi. Bu çalışmanın ikinci bölümünde, in situ olarak sentezlenen PTh/PSDA nanokompozitleri ve poli(sülfonik asit difenil anilin) (PSDA), akış yoğunluklarının sıfır, 1,5, 2,5 ve 4,6 kGauss olduğu MA altında, bakır(II) nitrat/hidrojen peroksit (katalizör/oksidan sistemi) kullanılarak kimyasal oksidasyon polimerizasyonu ile sulu ortamda yeşil bir sentez yöntemi olarak sentezlendi. Ayrıca APS kullanılarak da PSDA sentezlendi. PSDA örneklerinin tümünün n-tipi iletkenlik gösterdiği yani Seebeck katsayılarının negatif işaretli olduğu görüldü. Daha sonra farklı manyetik akış yoğunlukları altında sentezlenen PTh ve PSDA polimerlerinin farklı oranlarda karıştırılmasıyla PTh/PSDA nanokompozitleri elde edildi. Sentezlenen polimerler ve kompozitler, FTIR-ATR, UV, XRD ve XPS teknikleri ile karakterize edildi. Polimerlerin morfolojisi için STEM kullanılıp DLS ile partikül büyüklükleri belirlendi.