Applications of ultrasonically prepared composite material-based modified electrodes in quantitative analysis
Ultrasonik yöntemle hazırlanan kompozit malzeme tabanlımodifiye elektrotların kantitatif analizdeki uygulamaları
- Tez No: 1002426
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ASLANOĞLU, PROF. DR. PROF. DR. HANİ K. ISMAİL ISMAIL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, gerçek örneklerdeki gıda katkı maddeleri ve biyoaktif bileşiklerin hassas, seçici ve güvenilir tayini için nanoyapılı elektrot modifikasyonlarına dayalı gelişmiş voltametrik platformların geliştirilmesine odaklanmaktadır. Bu kapsamda, metal oksit nanoparçacıklarının iletken karbon nanomalzemeleri ile camy karbon elektrot (GCE) yüzeyine entegre edilmesiyle üç farklı elektrokimyasal sensör hazırlanmış ve analitik performansları detaylı olarak değerlendirilmiştir. İlk çalışmada, yaygın olarak kullanılan bir gıda boyası olan sunset yellow'ın tespiti için çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNTs) ve alüminyum katkılı çinko oksit (AZO) nanoparçacıkları kullanılarak voltametrik bir platform geliştirilmiştir. Elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve döngüsel voltametri (CV) sonuçları, MWCNTs/AZO ile modifiye edilen elektrotun daha yüksek elektroaktif yüzey alanına ve daha düşük yük transfer direncine sahip olduğunu doğrulamıştır. Sensör, 4.0×10⁻⁹–7.5×10⁻⁶ M lineer çalışma aralığı ve 9.5×10⁻¹⁰ M tayin alt sınırı (LOD) ile yüksek elektrokatalitik performans sergilemiştir. Toz içecek ve farmasötik şurup örneklerinde başarıyla uygulanarak yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlik göstermiştir. İkinci platformda, besin takviyelerinde ve biyolojik örneklerde bulunan yohimbinin seçici tayini için grafen nanoplateletleri (GN) ve indiyum kalay oksit (ITO) kullanılarak GCE/GN@ITO elektrodu geliştirilmiştir. GN ve ITO'nun sinerjik etkisi sayesinde elektron transferi önemli ölçüde iyileşmiş, 4.0×10⁻⁹–2.1×10⁻⁶ M lineer aralık ve 5.0×10⁻¹⁰ M LOD değerleri elde edilmiştir. Geri kazanım oranlarının %99.2–100.2 arasında olması yöntemin güvenilirliğini doğrulamıştır. Son olarak, önemli bir nörolojik biyobelirteç olan homovanilik asidin (HVA) selektif tayini için grafen nanoplatelet–antimon kalay oksit nanokompoziti (ATO-GNP) ile modifiye edilmiş GCE kullanılmıştır. ATO-GNP/GCE platformu, 4.0×10⁻⁹–3.5×10⁻⁶ M lineer aralığı ve 4.5×10⁻¹⁰ M LOD değeri ile üstün elektrokatalitik aktivite göstermiş; kan ve idrar örneklerinde yüksek geri kazanım oranları ile klinik uygulama potansiyelini kanıtlamıştır. Genel olarak, geliştirilen nanokompozit tabanlı elektrokimyasal sensörler; gıda güvenliği, farmasötik analiz ve klinik tanılama alanlarında pratik uygulamalar için son derece umut verici niteliktedir
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the development of advanced voltammetric platforms based on nanostructured electrode modifications for the sensitive, selective, and reliable determination of food additives and bioactive compounds in real samples. Three different electrochemical sensors were fabricated by integrating metal oxide nanoparticles with conductive carbon nanomaterials onto glassy carbon electrodes (GCEs), and their analytical performances were thoroughly evaluated. In the first study, a voltammetric system was constructed using multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and aluminum-doped zinc oxide (AZO) nanoparticles to detect sunset yellow, a widely used food dye. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV) confirmed enhanced charge transfer and a significantly increased electroactive surface area at the MWCNTs/AZO-modified electrode. The sensor demonstrated excellent electrocatalytic activity, achieving a linear range of 4.0×10⁻⁹–7.5×10⁻⁶ M and a detection limit (LOD) of 9.5×10⁻¹⁰ M. Successful application to powdered beverages and pharmaceutical syrups validated its accuracy and precision. The second platform, designed for yohimbine determination in dietary supplements and biological samples, utilized graphene nanoplatelets (GN) and indium tin oxide (ITO) to form a high-performance GCE/GN@ITO electrode. The synergistic combination of GN and ITO resulted in improved electrontransfer kinetics, a wide linear range of 4.0×10⁻⁹–2.1×10⁻⁶ M, and an LOD of 5.0×10⁻¹⁰ M, with recovery values close to 100%. Finally, a GCE modified with a graphene nanoplatelets–antimony tin oxide (ATO-GNP) nanocomposite enabled the selective determination of homovanillic acid (HVA), an important neurological biomarker. The ATO-GNP/GCE platform achieved a linear range of 4.0×10⁻⁹–3.5×10⁻⁶ M and an LOD of 4.5×10⁻¹⁰ M, showing strong clinical applicability through accurate measurements in blood and urine samples. Overall, the developed nanocomposite-based electrochemical sensors offer promising potential for practical applications in food safety control, pharmaceutical analysis, and clinical diagnostics.
Benzer Tezler
- Çeşitli katkı malzemelerinin sinerjitik etkisi ile epoksi esaslı polimer kompozit kaplamanın üretimi ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Production of epoxy based polymer composite coating with synergistic effect of various additives and investigation of its tribological properties
MERVE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADUMAN ŞEN
- Fe-Ti-B esaslı alaşımlarının mekanik alaşımlama yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Production of Fe-Ti-B based alloys by mechanical alloying method and investigation of their properties
ÖZKAN KON
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ŞEN
- Elektro döndürme yöntemi ile elde edilen karbon nanolif ve karbon nanotüplerin karakterizasyonu ve işlevselleştirilmesi
Characterisation and functionalization of electrospun carbon nanofibers and carbon nanotubes
MERVE YILMAZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. FİLİZ ALTAY
- Kurkuminin Sudaki Çözünürlüğünün Arttırılması Ultrases Ortamında Aljinat-Kurkumin Kompleksleri Hazırlanması ve Kürecik Eldesi
Improving The Water Solubility of Curcumin by Ultrasonically Prepared Alginate-Curcumin Complexes and Alginate Nano-Beads
NİL ERGE AKKAYA
- Kuşburnu meyvelerinin farklı çözücüler içeren maserasyon ve ultrasonik destekli ekstraksiyon parametrelerinin antioksidan antimikrobiyal aktiviteleri ve enzim inhibisyonu etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of antioxidant, anti-microbial activities and enzyme inhibition effects of maceration and ultrasonic assisted extraction parameters of rosehip fruits with different solvents
MOHAMMED ABDULSAMAD HAFEDH
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyoteknolojiGümüşhane ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAĞAN KILINÇ