SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF POLYCARBAZOL - POLYANILINE COPOLYMER IN DICHLOROMETHANE SOLUTION

Abstract

Conductive polymers can be synthesized in solution or on the electrode surface by oxidation of aromatic heterocyclic organic molecules. Polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, polyphenylenevinylene, polytionaphtene, polycarbazole, polyindole and polyazulene are the most well-known conductive polymers. Although less studied among the conductive polymers, carbazole polymers have many advantages such as cheap, environmental and chemically stable because of aromatic structure, optic with nitrogen atom in structure, electrical properties, can give polymers having a lower band gap than p-phenylene polymers because occur from biphenyl group. During the polymerization, poly (2,7-carbazole) derivatives can be obtained by binding from 2- and 7- positions while poly (3,6-carbazole) polymers obtained by binding from 3- and 6- positions. Features and applications area of these polymers are different [1,2]. In previous studies, electrochemical synthesis of Polyaniline was carried out in dichloromethane medium and it was used as modified surface for determination of some phenolic compounds [3,4].
In this study, electropolymerization of polycarbazole- polyaniline (PC - PANI) copolymer was firstly studied using polymerization solution  containing dichloromethane / 100 mM tetrabutylammonium perchlorate (TBAP) / 1.0 mM carbazole / 50.0 - 200 mM aniline and optimum polymerization conditions were determined. Aqueous and non-aqueous medium behaviors of prepared PC –PANI modified electrode were investigated. The best electroactive film was determined.
Characterization of the synthesized copolymer film was carried out by UV-vis, FT-IR, Raman, SEM and EDS techniques. Electrochemical behavior of hydroquinone was investigated in NaHSO4 / Na2SO4 medium over obtained modified electrode and it was compared with its homopolymers.

Keywords

• Copolymer, polyaniline, polycarbazole

POLİKARBAZOL – POLİANİLİN KOPOLİMERİNİN DİKLOROMETAN ORTAMINDA SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Abstract

Aromatik heterohalkalı organik molekülün yükseltgenmesi ile elektrot yüzeyinde veya çözeltide iletken polimerler sentezlenebilmektedir. Polipirol, politiyofen, polianilin, polifuran, polifenilenvinilen, politiyanaften, polikarbazol, polindol ve poliazulen en çok bilinen iletken polimerlerdir. Đletken polimerler arasında daha az incelenmesine rağmen karbazol polimerleri; baslangıç maddesinin ucuz, aramotik yapısından dolayı çevresel ve kimyasal açıdan kararlı, yapısındaki azot atomu sayesinde optik, elektriksel özelliklere sahip olması ve bifenil grubundan olustuğu için poli(p-fenilen) polimerlerinden daha düsük band aralığına sahip polimerler verebilmesi gibi bir çok üstünlüklere sahiptir. Polimerizasyonu sırasında, genelde 3- ve 6- pozisyonlarından bağlanmalarla poli(3,6-karbazol) polimerleri elde edilirken 2- ve 7- pozisyonlarından bağlanarak poli(2,7- karbazol) türevleri de elde edilebilir. Bu polimerlerin özellikleri ve uygulama alanları farklıdır [1,2]. Daha önce yapılan çalısmalarda, polianilinin elektrokimyasal sentezi diklorometan ortamında gerçeklestirildi ve bazı fenolik bilesiklerin tayini için modifiye yüzey olarak kullanıldı[3,4].
Bu çalısmada, diklorometan / 100 mM tetrabutilamonyumperklorat(TBAP) / 1.0 mM karbazol / 50.0 – 200 mM anilin içeren polimerizasyon çözeltisi kullanılarak polikarbazol – polianilin (PC – PANI) kopolimerinin elektropolimerizasyonu ayrıntılı olarak ilk kez çalısıldı ve optimum polimerizasyon sartları belirlendi. Hazırlanan PC –PANI modifiye elektrodunun sulu ve susuz ortamlardaki davranısları incelendi. Elektroaktivitesi en iyi olan film belirlendi. Sentezlenen kopolimer filminin
karakterizasyonu UV-vis, FT-IR, Raman, SEM ve EDS yöntemleri ile gerçeklestirildi. Elde edilen modifiye elektrot üzerinden, hidrokinonun NaHSO4 / Na2SO4 ortamda elektrokimyasal davranısı incelendi ve homopolimerleri ile karsılastırıldı.

Keywords

• Kopolimer, Polianilin, Polikarbazol

References

1. Morin J F, Leclerc M. SYNTHESIS OF CONJUGATED POLYMER DERIVED FROM NALKYL, 2,7-CARBAZOLES. Macromol. 2001; 34: 4680-4682.
2. Erginer, M. İNDOL -KARBAZOL VE İNDOL -TİYOFEN KOMONOMERLERİNİN SENTEZİ, ELEKTROPOLİMERİZASYONU VE KARAKTERİZASYONU. Istanbul Technical University. Institute of Science and Technology. Department of Chemistry.2010;Doctoral Thesis.
3. Kavanoz M, Sen M, Pekmez N Ö , ELECTROCHEMICAL PREPARATION OF POLY(VINYLFERROCENIUM)-PERCHLORATE- POLYANILINE COMPOSITE MODIFIED PLATINIUM ELECTRODE IN METHYLENE CHLORIDE. Collection of Czechoslovak Chemical Communications. 2011; 76 ,1855-1877.
4. Kavanoz M, POLİVİNİLFERROSEN / POLİANİLİN KOMPOZİT ELEKTRODUN ELEKTROKİMYASAL OLARAK HAZIRLANMASI, KARAKTERİZASYONU VE FENOLİK BİLESİKLERİN TAYİNİNDE KULLANILMASI. Hacettepe University. Institute of
5. Science and Technology. Department of Chemistry. 2009; Doctoral Thesis.