Elastomer esaslı üçlü kompozitlerin sentezi, karakterizasyonu ve gaz sensörü özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmada; kimyasal polimerleşme yöntemiyle, önce yükseltgen olarak demir(III) klorür (FeCl3) ve çözücü olarak susuz kloroform (CHCl3) kullanılarak polipirol (PPy) sentezlendi. Sonra, PPy'nin farklı kütle oranlarında; poli(cis-1,4 izopren) (PI) ve polistiren (PS) ile (PS/PI/PPy) üçlü kompozitleri hazırlandı. PPy ve üçlü kompozitler gaz sensörü ölçümlerinde kullanılmak üzere pelet haline getirildi. Örneklerin iletkenlikleri, oda sıcaklığında ve farklı sıcaklıklarda dört nokta tekniği ile ölçüldü. Sıcaklık arttıkça kompozitlerin iletkenliklerinin arttığı belirlendi. Peletlerin önce 20-50℃ sıcaklık aralığında iletkenlik özellikleri daha sonra 10 farklı kimyasal madde buharına (çözücü) karşı gaz sensör özellikleri incelendi. Gaz sensör ölçümleri sıcaklık kontrollü olan ve madde akışına karşı izole edilmiş bir sistemde gerçekleştirildi. Kütlece üç farklı yüzdede sentezlenen kompozitin ve PPy'nin, 10 farklı kimyasal madde buharına karşı gaz sensör özellikleri incelendi. Etki-cevap süresi açısından en iyi gaz sensör özelliği hidroklorik asit (HCl) buharında elde edildi. Deneyler süresince sıvı kimyasal madde buharları doğal difüzyon ile polimere nüfuz ettiğinden, hem çözücülerin her biri için difüzyon katsayıları hem de bu çözücülerin zamana bağlı kütle akışı denklikleri oluşturulup, ölçüm süresi boyunca sistemdeki çözücü derişimleri hesaplandı. Kütle aktarımında önemli parametreler olan gözeneklilik ve bükümlülük faktörü PPy ve kompozitler için cıva porozimetresi ile incelendi. Hazırlanan peletlerin yapıları; FTIR, Termogravimetrik Analiz (TGA), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-Işını Kırınımı (XRD) ile incelendi. XRD analizi sonuçları, PPy ve kompozitlerin amorf yapıda olduklarını gösterdi. Yapılan bu tez çalışması kapsamında hazırlanılan üçlü kompozit sistemi gaz sensörü olarak kullanılma potansiyeline sahip özgün, yeni ve güvenilir bir sistemdir.