Peroksidaz benzeri aktivite gösteren kuantum noktaları ile triaseton triperoksitin spektroskopik tayini
Spectroscopic determination of triacetone triperoxide by quantum dots with peroxidase-like activity
- Tez No: 1022825
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZİYA CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Triaseton triperoksit (TATP), yüksek patlayıcı gücü, kolay sentezlenebilmesi ve nitro grup içermemesi nedeniyle geleneksel patlayıcı tespit yöntemleri açısından önemli analitik zorluklar oluşturan organik peroksit bazlı bir patlayıcıdır. Düşük kararlılığı, yüksek duyarlılığı ve klasik nitroaromatik patlayıcılardan farklı kimyasal yapısı nedeniyle TATP'nin hızlı, hassas ve güvenilir şekilde belirlenmesine yönelik alternatif analiz yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, TATP'nin tayinine yönelik olarak magnetit (Fe₃O₄) kuantum noktaları (MKN) kullanılarak nanozim tabanlı kolorimetrik bir analiz yöntemi geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemde MKN yapılarının peroksidaz benzeri katalitik aktivitesinden yararlanılmıştır. TATP bozunması sonucu oluşan hidrojen peroksit MKN ile hidroksil radikaline parçalanmış ve bu radikal ile kromojenik substrat olarak kullanılan N,N-dimetil-p-fenilendiamin dihidroklorür (DMPD·2HCl) oksitlenerek pembe renkli radikal katyon formuna dönüştürülmüştür ve oluşan absorbans değişimi 553 nm dalga boyunda spektrofotometrik olarak izlenmiştir. Çalışma kapsamında MKN sentezi gerçekleştirilerek karakterize edilmiş ve metodun optimum çalışma koşulları belirlenmiştir. Optimizasyon çalışmaları sonucunda yöntemin optimum pH değerinde, belirlenen inkübasyon süresi ve substrat konsantrasyonu koşullarında yüksek kolorimetrik yanıt verdiği gözlenmiştir. Belirlenen optimum koşullar altında TATP için geliştirilen metot uygulandığında oluşturulan kalibrasyon eğrisinin korelasyon katsayısı (r) 0,9995 olarak hesaplanmıştır. Yöntemin doğrusal son konsantrasyon çalışma aralığı 1-10 mg L⁻¹ olarak belirlenmiştir. Tespit sınırı (LOD) ve tayin sınırı (LOQ) değerleri sırasıyla 0,156 mg L⁻¹ ve 0,474 mg L⁻¹ olarak hesaplanmıştır. Geliştirilen yöntemin seçiciliği; suda ve toprakta yaygın olarak bulunan iyonlar, nitroaromatik patlayıcılar ve deterjan varlığında değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, sistemin TATP'ye karşı belirgin ve seçici kolorimetrik yanıt oluşturduğunu göstermiştir. Ayrıca gerçekleştirilen girişim ve geri kazanım çalışmaları sonucunda yöntemin karmaşık matrislerde uygulanabilir olduğu belirlenmiştir. Son olarak geliştirilen yöntemin doğruluğu ve kesinliği literatürde var olan titanil sülfat yöntemiyle t- testi ve F- testi kullanılarak istatistiksel olarak kıyaslanmıştır. Elde edilen bulgular doğrultusunda, MKN tabanlı kolorimetrik sistemin düşük konsantrasyonlardaki TATP analizlerinde hassas, hızlı ve düşük maliyetli bir yaklaşım sunduğu sonucuna varılmıştır. Bunun yanı sıra yöntemin görsel değerlendirmeye uygun olması ve karmaşık cihaz altyapısına ihtiyaç duymaması, saha uygulamalarında kullanılabilme potansiyelini artırmaktadır.
Özet (Çeviri)
Triacetone triperoxide (TATP) is an organic peroxide-based explosive that poses significant analytical challenges for conventional explosive detection methods due to its high explosive power, ease of synthesis, and absence of nitro groups. Owing to its low stability, high sensitivity, and chemical structure distinct from those of classical nitroaromatic explosives, there is a growing need for alternative analytical methods capable of the rapid, sensitive, and reliable determination of TATP. In this study, a nanozyme-based colorimetric analytical method was developed for the determination of TATP using magnetite (Fe₃O₄) quantum dots (MQDs). The developed method exploits the peroxidase-like catalytic activity of the MQD structures. Hydrogen peroxide generated from the decomposition of TATP was catalytically converted into hydroxyl radicals by MQDs, and these radicals oxidized N,N-dimethyl-p-phenylenediamine dihydrochloride (DMPD·2HCl), used as a chromogenic substrate, converting it into its pink-colored radical cation form. The resulting absorbance change was monitored spectrophotometrically at a wavelength of 553 nm. Within the scope of the study, MQDs were synthesized and characterized, and the optimum operating conditions of the method were determined. Optimization studies revealed that the method provided a high colorimetric response at the optimum pH value under the specified incubation time and substrate concentration conditions. When the developed method was applied under the optimized conditions, the correlation coefficient (r) of the calibration curve obtained for TATP was calculated to be 0.9995. The linear working range of the method was determined to be 1–10 mg L⁻¹. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) values were calculated as 0.156 mg L⁻¹ and 0.474 mg L⁻¹, respectively. The selectivity of the developed method was evaluated in the presence of ions commonly found in water and soil, nitroaromatic explosives, and detergents. The obtained results demonstrated that the system produced a distinct and selective colorimetric response toward TATP. Furthermore, interference and recovery studies confirmed the applicability of the method in complex matrices. Finally, the accuracy and precision of the developed method were statistically compared with those of the titanyl sulfate method reported in the literature using t-tests and F-tests. Based on the findings, it was concluded that the MQD-based colorimetric system provides a sensitive, rapid, and cost-effective approach for the analysis of TATP at low concentrations. Moreover, the suitability of the method for visual assessment and its lack of requirement for complex instrumentation enhance its potential for field applications.
Benzer Tezler
- Tetrasiklin tayinine yönelik aptamer bağlı peroksidaz benzeri mikropartiküllerin geliştirilmesi
Development of aptamer-linked peroxidase-like microparticles for tetracycline detection
SENA KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EDA ÇELİK AKDUR
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Dopaminin kolorimetrik tespiti için peroksidaz benzeri aktiviteye sahipnanozim/mof bazlı biyomimetik yapıların hazırlanılması
Preparation of nanozyme/mof-based biomimetic structures with peroxidase- like activity for colorimetric detection of dopamine
BEYZA KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyokimyaSelçuk ÜniversitesiFen Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF ÖZYILMAZ
- Seryum oksit esaslı hibrit materyalin peroksidaz aktivitesinin belirlenmesi
Determination of peroxidase activity of cerium oxide based hybrid material
NAIBA JABIYEVA
- Application of artificial intelligence to paper based colorimetric sensors
Yapay zekanın kağıt tabanlı kolorimetrik sensörlere uygulanması
ELİF YÜZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyomühendislikİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ŞEN
- Fototermal, fotodinamık ve kemodinamık terapi için inorganik nanopartiküllerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of inorganic nanoparticles for photothermal, photodynamic, and chemodynamic therapy
ÇAĞIL ZEYNEP SÜNGÜ AKDOĞAN
Doktora
Türkçe
2025
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİS ÖNEL KAYRAN
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL