Elektrokimyasal depozisyon yöntemi ile üretilen polipirol ve polipirol-mangan oksit filmlerin kapasitif davranışlarının araştırılması
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ, FİZİK, Türkiye
Tez Danışmanı: Mürşide Şafak Hacıismailoğlu
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Desteklendiği Program: YÖK 100/2000 Programı
Özet:
Bu çalışmada polipirol (PPy) ve polipirol-Mangan oksit (PPy-Mn oksit) elektrotların, Ti
ve PGE alttabaka üzerine PPy elektropolimerizasyonu yanında Mn-oksitin
elektrodepozisyonuyla üretildi ve kapasitif davranışları araştırıldı. Bu özellikler Py
monomerinin katkılandığı oksalik asit ve sülfürik asit içindeki derişimi, elektrotların
kalınlığı, Mn-oksit elektrodepozisyonu için kullanılan çözeltinin derişimi ve yük
yoğunluğuna bağlı olarak incelendi. Elektrotların kapasitif davranışları, çözelti elektrot
arayüzünde oluşan tepkimeler, yarı iletken tipi, düz bant potansiyeli ve taşıyıcı yük
yoğunluğu, Dönüşümlü Voltammetri (CV), Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi
(EIS), Mott Schotky (M-S), moleküler yapısı Fourier Dönüşüm Kızılötesi Spektroskopisi
(FTIR) ve X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), morfolojik yapısı Taramalı
Elektron Mikroskobu (SEM), kimyasal yapısı Enerji Ayırmalı X- ışını Spektrometresi
(EDX) ile incelendi. Yapılan tüm ölçümler sonucu Ti alttabaka üzerine üretilen
elektrotlarda katkılama iyonu kıyaslamasında sülfürik asit ile üretilen elektrotların daha
iyi ve verimli olduğu sonucuna varıldı. Py monomer derişimi ve kalınlık parametreleri
değişiminde PGE/PPy elektrotların Py monomer derişimi arttıkça elektrot potansiyeli
azalır ve daha düşük potansiyellerde PPy kısa zincirler oluşturur. Bu, küçük gözeneklere
sahip yoğun ve pürüzsüz (SEM ile görülen) bir yapı oluşturdu. Böylece de spesifik
kapasitans değerleri daha yüksek çıkar ve elde edilen diğer tüm sonuçlar bunu doğrular.
Elde edilen PGE/PPy elektrotlardan en yüksek kapasitans değeri 695 F/g’ dır.
PGE/PPyMn oksit elektrotların ise MnSO4 derişimine göre olan seride derişim azaldıkça
spesifik kapasitans değerinin arttığı görüldü. Yük yoğunluğunu değiştirdiğimiz seride ise
en düşük yük yoğunluğunda en yüksek kapasitans değeri elde edildi. Diğer analizlerde bu
sonuçları destekler niteliktedir. Ayrıca PGE/PPy ve PGE/PPy-Mn oksit elektrotları içeren
simetrik ve asimetrik süperkapasitör denemeleri yapıldı ve sonucunda LED aydınlatıldı.