Improvement of thermal and electrical properties of PNVCz by copolymers and composites

Abstract

Bu çalışmada, N-vinil karbazol (NVCz)'ün homo ve kopolimerleri iki farklı yöntemle, serbest radikal polimerizasyonu ile azo bis izobutironitril (AIBN) başlatıcısı kullanılarak ve yükseltgenme indirgenme polimerizasyonu ile seryum amonyum nitrat (CAN) başlatıcısı kullanılarak hazırlandı. Elde edilen polimerlerin organik olarak modifiye edilmiş kil, çok katmanlı karbon nanotüp (MWCNT) ve okside grafit (o-GL) ile kompozitleri hazırlandı. MWCNT ve o-GL içeren kompozitler çözelti karıştırma ve in-situ polimerizasyon yöntemleri kullanılarak sentezlendi. Ayrıca, kimyasal olarak sentezlenen PNVCz/MMT kompozitleri elektrokimyasal biriktirme ile Platin (Pt) ve camsı karbon (GC) elektrotlara kaplandı. Bunun dışında, PDMS kaplı Pt ve GC elektrotlar üzerine PNVCz elektrokimyasal polimerizasyon ile kaplandı. Elektrot yüzeyine kaplanan filmlere ait empedans verileri kullanılarak uygun devreler çizildi ve yorumlandı. Elde edilen kompozitlerin, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi spektroskopisi (FTIR), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC), Termogravimetrik Analiz (TGA), Polarize Optik Mikroskop (POM) ve Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) kullanılarak karakterizasyonu yapıldı. Kompozitlere ait iletkenlikler ve elektroaktiviteleri ise Döngülü Voltametri (CV), Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ve DC ölçümleri ile incelendi.

In this study, the homo and copolymers of N-vinyl carbazole (NVCz) were prepared by both, free radical polymerization with azo bis isobutyronitrile (AIBN) as initiator and redox polymerization method with cerium ammonium nitrate (CAN) as initiator. The obtained polymers were interacted with different fillers such as oraganically modified clays, multiwalled carbon nanotube (CNT) and oxidized graphite (o-GL). MWCNT and o-GL composites were prepared by solution blending and in-situ polymerization methods. The chemically synthesized PNVCz/MMT composites were electrodeposited on platinum (Pt) and glassy carbon (GC) electrode. On the other hand, PNVCz was was electropolymerized on PDMS coated Platinum (Pt) and glassy carbon (GC) electrodes. The empedometric results obtained from the films on electrode surface, appropriate equivalent circuits were modeled and interpreted. The obtained composites were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Diferential Scanning Calorimeter (DSC), Termogravimetric Analysis (TGA), Polarized Optical Microscope (POM), Scanning Electron Microscopy (SEM). The conductivity and electroactivity of the composites were investigated by Cyclic Voltametry (CV), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and DC-measurements.