PROF. DR. ZUHAL KÜÇÜKYAVUZ

Synthesis and characterization of polypyrrole nanoparticles and their nanocomposites with polypropylene Polipirol nanoparçacıklarının ve polipropilenle nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu

İletken polipirol nanoparçacıkları mikroemülsiyon polimerizasyon sistemi ile sentezlenmiştir. Polipirol nanoparçacıklarının karakterizasyonu Fourier Transform kızılötesi spektroskopisi ve taramalı elektron mikroskobu ile yapılmıştır. Nanokompozitler polipirol ile polipropilenin eriterek karıştırma yöntemi ile hazırlanmış ve enjeksiyonlu kalıplama ile şekillendirilmiştir. Nanokompozitlerin içinde polipirol miktarı ağırlıkça 1-20% aralığında değiştirilmiştir. Polipirol nanoparçacıklarının nanokompozitlerin mekanik, elektriksel özelliklerine ve ısıl dayanıklılıklarına etkisi incelenmiştir. Çekme testi, artan polipirol nanoparçacık miktarının polipropilenin dayanımını ve sertliğini arttırırken yüzde uzamasını düşürdüğünü göstermiştir. Isıl gravimetrik analiz, eklenen polipirol nanoparçacıklarının nankompozitlerin ısıl dayanıklılığını arttırdığını ortaya çıkarmıştır. Dört nokta iletkenlik ölçümü, artan polipirol miktarının yalıtkan olan polipropilenin iletkenliğini 2,4.10-4 Scm-1’e kadar arttırdığını göstermiştir. Polipirolün polipropilen içindeki dağılımını iyileştirmek için sodyum dodesilsülfat dağıtıcı olarak eklenmiştir. Ağırlıkça 2% dağıtıcı içeren nanokompozitleri karakterize etmek için aynı teknikler kullanılmıştır. Dağıtıcı ile hazırlanan kompozitler bazı mekanik ve ısıl özelliklerde iyileşme sergilemekte ve daha küçük boyutlu polipirol nanoparçacıklar içermektedir.

Conductive polymer nanocomposites of polypropylene and organic field effect transistors with polyethylene gate dielectric Polipropilen iletken nanokompozitleri ve polietilen kapı dilektrikli organik alan etkili transistörler

Bu çalışmanın amaçlarından biri daha iyi mekanik ve elektiriksel özellikler elde etmek için iletken polipropilen nanokompozitleri hazırlamaktır. Termoplastik yalıtkan matrisler içerisinde iletken dolgu malzemelerinin dağılımına dayalı kompozit malzemeler geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu amaçla, polipropilenin karbon siyahı, karbon nanotüp ve fulleren gibi nano boyutlu iletken dolgu malzemeleri içeren nanokompozitleri hazırlandı. Kompozitlerin mekanik, elektiriksel ve termal özellikleri incelendi. Polipropilen/Karbon Siyahı kompozitleri farklı bileşimlerde eriyik karıştırma yöntemiyle hazırlandı. Karbon siyahı miktarının mekanik ve elektiriksel özellikler üzerindeki etkisi araştırıldı. Test örnekleri enjeksiyonlu kalıplama ve basınçlı kalıplama teknikleri ile hazırlandı. Ayrıca proses tipinin mekanik ve elektiriksel özelliklere olan etkisi incelendi. Kompoziler 2 % karbon siyahı eklenmesi ile yarı iletken hale geldiler. Polipropilen / Karbon Nanotüp ve Polipropilen / Fulleren kompozitleri eriyik karıştırma yöntemiyle hazırlandı. Kompozitlerin hazırlanmasından önce karbon nanotüp ve fullerenin yüzeyi HNO3 : H2SO4 ile fonksiyonlandırıldı. Kompozitlerdeki karbon nanotüp ve fulleren kompozisyonu ağırlık yüzdesi olarak 0.5, 1.0, 2.0 ve 3.0 % olarak değiştirildi. Yüzeyi modifiye edilmiş karbon nanotüp ve fulleren içeren kompozitlerde dört farklı uyumlaştırıcı kullanıldı. Bunlar, TritonX-100, Poli(etilen-blok-polietilen glikol), Maleik anhidrit graft edilmiş Polipropilen ve Setramiyum Bromür olarak seçildi. Yüzey modifikasyonu ve farklı uyumlaştırıcıların mekanik, termal ve elektiriksel özellikler üzerine olan etkisi incelendi. Bu özelliklerin en iyi değerleri maleik anhidrit graft edilmiş polipropilen ve setramiyum bromür ile hazırlanan kompozitlerde gözlemlendi. Bu çalışmanın başka bir amacı polietilen dielektrik tabakası içeren transistörler yapmak ve karakterize etmektir. Bunu yaparken polietilen tabakasının oluşturulmasında vakumla buharlaştırma sistemi kullanıldı. Fulleren, Pentasen ve Indigo yarı iletken tabaka olarak kullanıldı. Aluminyum oksit -PE veya PE dielektrik tabakalarına sahip düşük voltajda çalışan ve yüksek açma kapama oranına sahip transistörler elde edildi.