İletken polimer katkılı kompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve bazı radyoaktif iyonların adsorpsiyonunda kullanılması

Abstract

Bu doktora tez çalışmasında, kimyasal polimerleşme yöntemi ile politiyofen (PT) ve değişik kütle yüzdelerinde poli(4-stiren sülfonik asit)/cis-1,4-poliizopren/politiyofen (PSS/PI/PT) özgün üçlü kompozitleri sentezlendi. PT sentezinde yükseltgen olarak demir (III) klorür kullanıldı ve monomer/yükseltgen mol oranı 1:4 olarak alındı. PT %89 verimle sentezlendi. Elde edilen PT ve üçlü kompozitler çeşitli teknikler kullanılarak karakterize edildi. Polimer ve üçlü kompozitlerin iletkenlikleri dört nokta tekniği ile oda sıcaklığında ve farklı sıcaklıklarda ölçüldü. Oda sıcaklığında PT'nin iletkenliği 4,2x10-4 S cm-1 olarak ölçüldü. FTIR analizi ile PT ve üçlü kompozitlerin sentezini doğrulayan bandlar elde edildi. Gouy terazisi ölçümlerinden PT ve kompozitlerin polaron yapıda olduğu belirlendi. Sentezlenen PT ve PSS/PI/PT üçlü kompozitlerin yüzey morfolojisi Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelendi ve genel olarak gözenekli ve süngerimsi yapının hakim olduğu gözlendi. Termogravimetrik Analiz (TGA) ile PT ve üçlü kompozitlerin ısıl özellikleri incelendi. X-Işını Kırınımı (XRD) Analizlerinden PT ve kompozitlerin kristal yapısı incelendi ve amorf yapıda oldukları tespit edildi. Sentezlenen kompozitlerin pH, sıcaklık, süre ve adsorbant miktarı gibi adsorpsiyon parametreleri belirlendi ve optimize edildi. Üçlü kompozitlerin belirlenen adsorpsiyon koşullarında Sr-90 ve Pb-210 radyoizotoplarını adsorplama kapasiteleri belirlendi.

In this Ph. D. thesis, the polythiophene (PT) and poly(4-sytrene sulphonic acid)/cis-1,4-polyisoprene/polythiophene (PSS/PI/PT) original ternary composites at different mass percentages were synthesized by chemical polymerization method. Iron (III) chloride was used as the oxidant in PT synthesis and monomer/oxidant mole ratio was taken as 1:4. PT was synthesized in 89% yield. The resulting PT and ternary composites were characterized by using various techniques. The conductivity of the polymer and ternary composites have been measured at room temperature and different temperatures by four probe technique. The conductivity of PT was measured as 4,2x10-4 S cm-1 at room temperature. Bands confirming the synthesis of PT and ternary composites were obtained by FTIR analysis. It was determined that PT and composites were polaron from Gouy scale measurements. The surface morphology of the synthesized PT and PSS/PI/PT ternary composites was examined by Scanning Electron Microscopy (SEM) and it was observed that the porous and spongy structure was dominant in general. Thermal properties of PT and ternary composites were investigated by Thermogravimetric Analysis (TGA). From X-Ray Diffraction (XRD) Analysis, the crystal structures of PT and composites were examined and found to be amorphous. Adsorption parameters such as pH, temperature, time and amount of adsorbent were determined and optimized for the synthesized composites. Under the determined adsorption conditions, adsorption capacities of the ternary composites were determined for Sr-90 and Pb-210 radioisotopes.