Design, Synthesis, and Characterization of New Thymol Hybrid Molecules

Abstract

Heteroaromatik bileşikler, malzeme biliminde, organik güneş pillerinde, diyot uygulamalarında ve elektrokromik cihazlarda çok önemli bir role sahiptir. Araştırmacılar, enerji üretimi için yeni heteroaromatik bileşikleri araştırmaya başlamışlardır. Organik bileşiklerin esneklik, yüksek yük transfer özellikleri, geniş absorpsiyon bantları, düşük moleküler ağırlık ve daha kararlı elektrokimyasal kararlılık gibi üstün özelliklere sahip olmasından dolayı temiz enerji için önemli malzemelerdir. Buna ek olarak özellikle hidrazin bazlı hücrelerin yüksek pil performansına sahip olduğu bilinmektedir. Hidrazinin en önemli avantajları arasında hidrojen ve nitrojen içermesi nedeniyle sıfır CO2 emisyonu olması, doğrudan yakıt hücresi için yakıt olmasını ve çevre dostu olmasını sağlamaktadır. Ayrıca hidrazin doğrudan yakıt hücresi sisteminde yüksek enerji yoğunluğuna, kolay depolamaya, düşük maliyete ve yüksek gerilime sahiptir. Bu çalışmada, timol-tiyofenler ve timol-benzotiyofenler gibi timol hibrit moleküllerinin ilk defa sentezlenmiş ve hidrazin yakıt pilinin verimliliği araştırılmıştır. Tüm bileşikler elektrokimyasal yöntemler kullanılarak karakterize edilmiştir. Çalışmanın diğer bölümünde, döngüsel voltametri, kronoamperometri ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi analizleri gibi elektrokimyasal analizlerle foto-elektrokimyasal hidrazin elektrooksidasyon aktivitesi, stabilitesi ve direnci bulunmuştur. Sonuç olarak, timol hibrit moleküllerinin hidrazin yakıt hücrelerinde anot katalizörleri olarak kullanılabilir.

Heteroaromatic compounds are important in materials science, organic solar cells, diode applications, and electrochromic devices. Researchers have begun to search for new heteroaromatic compounds for energy production. Organic compounds are important materials for clean energy due to their superior properties such as flexibility, high charge trans clean energy, wide absorb their applicationsculaght and more stable electrochemical stability. In addition, it is known that especiallhydrazine-based cells, especially the battery performance. Among the most important advantages of hydrazine, it has zero CO2 emissions due to the fact that it contains hydrogen and nitrogen, making it a direct fuel for the fuel cell and being environmentally friendly. In addition, hydrazine has high energy density, easy storage, low cost and high voltage in the direct fuel cell system. In this study, thymol hybrid molecules such as thymol-thiophenes and thymol-benzothiophenes were synthesized for the first time, and the efficiency of the hydrazine fuel cell was investigated. All compounds were characterized using electrochemical methods. In the other part of the study, photo-electrochemical hydrazine electrooxidation activity, stability and resistance were found by electrochemical analyzes such as cyclic voltammetry, chronoamperometry and electrochemical impedance spectroscopy analyses. Consequently, thymol hybrid molecules can be used as anode catalysts in hydrazine fuel cells.