Çinko(II) ve kadmiyum(II)-tiyofen-2,5-dikarboksilat'ın bis(imidazol) türevleri ile gözenekli koordinasyon polimerlerinin hidrotermal sentezi ve yapısal özelliklerinin araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HAKAN ERER
Danışman: OKAN ZAFER YEŞİLEL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışması, anyonik organik birim olarak tiyofen-2,5-dikarboksilat (tdc) ligantı ve nötral organik birim olarak 4'ü ilk kez sentezlenen toplam 11 adet bis(imidazol) türevleri ve bağlantı noktası olarak ise Zn(II) ve Cd(II) iyonları kullanılarak koordinasyon polimerlerinin sentezi üzerine odaklanmıştır. Komplekslerin sentezi hidrotermal yöntemle gerçekleştirilmiş, 2 adet iki boyutlu (2D) ve 11 adet üç boyutlu (3D) gözenekli koordinasyon polimerleri elde edilmiştir. Sentezlenen komplekslerin ve yeni nötral ligantların yapıları, elementel analiz, IR spektroskopisi, NMR spektroskopisi ve X-ışınları tek ve toz kristal analiz yöntemleri ile aydınlatılmıştır. Tüm komplekslerin hidrojen adsorplama performansları Büyük Kanonik Monte Carlo (GCMC) simülasyon yöntemi ile belirlenmiştir. Ayrıca komplekslerin termal, fotolüminesans ve topolojik özellikleri de incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda metal iyonları veya metal kümelerinin tiyofen-2,5-dikarboksilat ligantı ile bir veya iki boyutlu yapılar meydana getirdiği ve bu yapıların bis(imidazol) türevleri ile iki veya üç boyutlu koordinasyon polimerlerini oluşturduğu belirlenmiştir. Komplekslerin kanatlıçark, paralelkenar tipi ikincil yapı birimlerinden (SBU) oluştuğu ve kare piramit, tetrahedral, beşgen çiftpiramit ve oktahedral geometrili olduğu belirlenmiştir. Komplekslerin topolojik analizine göre bazı komplekslerde iki katlı 3D+3D→3D paralel iç içe geçme, rasemik iki katlı (1+1) 3D+3D′→3D iç içe geçme, dört katlı 3D+3D→3D paralel iç içe geçme, 2D+2D→3D paralel polikatenasyon ve 2D tabaka yapı olduğu tespit edilmiştir. Fotolüminesans spektroskopisi çalışmalarına göre komplekslerin emisyon bandlarının, serbest H2tdc ile kıyaslandığında maviye kaydığı belirlenmiştir. Kuru hava atmosferinde gerçekleştirilen termik analiz çalışmalarında, yapısında su molekülü içeren komplekslerde ilk basamakta su moleküllerinin yapıdan uzaklaştığı, ikinci basamakta ise nötral ligantların kısmen veya tamamen bozunduğu gözlenmiştir. Son ekzotermik basamakta ise kalan organik kısmın tamamen yandığı ve bozunma ürününün ZnO veya CdO olduğu belirlenmiştir. GCMC simülasyon yöntemiyle 298 K'de, 30 bar basınçta yapılan çalışmada en yüksek hidrojen adsorplama miktarının 0,6929 mg/g olduğu bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Hidrotermal sentez, 3D koordinasyon polimeri, tiyofen-2,5-dikarboksilat kompleksleri, bis(imidazol) türevi ligantlar, Zn(II) kompleksleri, Cd(II) kompleksleri, hidrojen adsorpsiyonu.