MSDI alt tabakası için suda çözünür ftalosiyaninler

Abstract

Klasik pasif devre elemanlarının (resistörlerin) yanı sıra, bünyesinde moleküler materyal bulunduran iletkenlik dönüştürücüleri olarak kullanılan transistörler ve diyotlar olarak adlandırılan cihazlar literatürde mevcuttur. Bu elektronik aletlerden yola çıkarak iki tür moleküler malzemeden oluşan Moleküler Yarı iletken Katkılı Yalıtkan (MSDI) heteroeklemi tanımlandı. MSDI üst tabaka ve alt tabaka olmak üzere iki tabakadan oluşur. Bu MSDI sensörlerin çalışma prensipleri ve amonyak sensörü hazırlamak için kullanılan moleküler malzemeler bu tez çalışması kapsamında sentezlendi. Bu tez çalışmasında hedeflenen moleküller MSDI alt tabakası içindir. Üst tabakadaki moleküller sadece organik çözücüler ile çözündüğü için suda çözünen moleküller alt tabakaya yüklenmelidir. Bu sayede MSDI oluşturulurken moleküller üst tabakaya yüklendiğinde alt tabakadaki moleküller çözünmeyecektir. Bunlardan yola çıkarak bu tez çalışmasının amacı düzenlenebilen elektronik özelliklere sahip suda çözünür ftalosiyaninler kullanılarak ayarlanabilen arayüzeyler ve modifiye elektrotlar ile MSDI alt tabakasının optimizasyonun çalışılmasıdır. Suda çözünür ftalosiyaninler tetrasübstitüe non-periferal pozisyonda gliserol, trietilenglikolmonometoksieter ve tetraetilenglikol olarak tasarlandı. Ni(II) ftalosiyanine yarı iletken özellik kazandırmak için metal olarak seçildi. Sentezlenen ftalosiyaninler IR, UV-Vis, 1H NMR, 13C NMR ve Kütle spektrometresi ile karakterize edildi. Ardından MSDI filmleri UV-Vis ve Raman spektroskopisi ile karakterize edildi. MSDI filmlerinin elektriksel ölçümleri ve amonyak sensörü olarak kullanılmasına yönelik ön denemeleri yapıldı. TÜBİTAK-PIA Bosphorus ikili işbirliği 117Z623 numaralı proje tarafından finanse edilen bu çalışmalar Bourgogne Üniversitesi-Fransa'dan Prof. Dr. Marcel BOUVET'in işbirliği ile yapıldı.Conductimetric transducers with molecular materials which include transistors and diodes are also available in the literature in addition to classical resistors. On the basis of these electronic devices, Molecular Semiconductor Doped Insulator (MSDI), heterojunctions made from two types of molecular materials was identified. As molecular materials, MSDIs consist of two parts called top and sub layers. In the present thesis, the molecular materials are synthesized in order to prepare ammonia sensors. The synthesized materials are aimed for the sub layer of MSDIs. As molecules in top layer are soluble only in organic solvents, water soluble molecules can be deposited on the sub layer. In this way, the molecules will not dissolve in the sub layer when the molecules deposit into the top layer when forming MSDI. The aim of this thesis is to prepare tunable interfaces using water-soluble phthalocyanines for the sub layers and their optimization operations using the modified electrodes. Water soluble phthalocyanines tetrasubstituted in non-peripheral position by glycerol, triethyleneglycolmonomethoxyether and tetraethyleneglycol have been designed. Ni(II) was chosen as the metal in order that these phthalocyanines have semiconductor properties. The synthesized phthalocyanines characterized using with IR, UV-Vis, 1H NMR, 13C NMR and Mass spectrometry analysis methods. Films were prepared and UV-Vis and Raman spectroscopy were to characterized the prepared MSDI films. Furthermore, preliminary experiments were carried out to test electrical properties of MSDI films and their usability as ammonia sensor. The works have been done in collaboration with Prof. Dr. Marcel BOUVET,- at the Bourgogne University-France, and have been funded by the TUBITAK-PIA Bosphorus bilateral project number 117Z623.