Development of new optical sensors for metal ion sensing
Metal iyonu duyar optik sensör geliştirilmesi
- Tez No: 222978
- Danışmanlar: PROF. DR. EMÜR HENDEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Bu çalışmanın birinci bölümünde, sensör tanımı ve sınıflandırılması yapılarak, sensörlerin avantaj ve dezavantajları açıklanmıştır. Sensör teknolojisinde kullanılan indikatörler, polimerler ve immobilizasyon yöntemleri anlatılmıştır. Ayrıca çalışılan ağır metallerin insan sağlığı ve çevre açısından önemleri vurgulanmıştır.Çalışmanın ikinci bölümünde, kullanılan cihazlar, kimyasal reaktifler gibi deneysel parametreler üzerinde durulmuştur. Sensör film hazırlama yöntemleri ve kuantum verimi hesaplanma yöntemi açıklanmıştır.Çalışmanın üçüncü bölümünde, 4-(1-fenil-1-metilsiklobütil-3-yl)-2-(2-hidroksi-1-naftadien)thiazol (LH) schiff bazı ilk kez PVC filmlere immobilize edilerek Cu2+ iyonuna duyar ve seçimli optik sensor geliştirilmiştir. LH ligantının üç farklı çözgen ve PVC matriksdeki fotofiziksel ve fotokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Sensörün ortalama yanıt süresinin 2.5 dakika olduğu, 5.0 x 10-8 - 1.0 x 10-4 M aralığında Cu2+'ye doğrusal yanıt verdiği saptanmıştır. Çalışma dalga boyunda diğer metallerin girişim yapmadığı tespit edilmiştir. 5.0-8.0 pH aralığında sensör yanıtında önemli değişiklik olmadığı gözlenmiştir.Dördüncü bölümde, yine ilk kez 4-(1-fenil-1-metilsiklobüten-3-yl)-2-(2-hidroksi-5-bromobenzildien) aminothiazol (PMC) schiff bazı ve etil selüloz matrikse immobilize edilerek, 1.0 x 10-8 M - 5.7 x 10-4 M derişim aralığında Cu2+ iyonunun tayini gerçekleştirilmiştir. Sensör yanıtında 4.5 ? 8.5 pH aralığında önemli değişiklik olmadığı gözlenmiştir. Sensör yaklaşık 2 dakikada dengeye ulaşmakta, 0.01 M HCl ile rejenerasyon işlemi başarıyla yapılmaktadır. Belirtme sınırı 8.8 x 10-9 M (0.56 µg L-1) olarak hesaplanmıştır.Çalışmanın beşinci bölümünde, 2-(2-hidroksi-5-kloro)benzaldehit-[4-(3-metil-3-siklobütil)-1,3-thiazol-2yl]hidrazon (HCB) ligantının verdiği floresansın Zn2+ ile kompleks oluşması sonucu sönümünden yararlanarak Zn2+ tayini gerçekleştirilmiştir. Bu ligant da ilk kez sensör çalışmasında kullanılmıştır. Sensor 5.0 x 10-7 to 9.6 x 10-5 M derişim aralığında doğrusal yanıt vermektedir ve belirtme sınırı 2.2 x 10-7 M (14.4 µg L-1) olarak hesaplanmıştır. Rejenerasyon işlemi 0.1 M EDTA çözeltisi ile yapılmıştır.Çalışmanın son bölümünde ise, etil selüloz ve sol-gel matrikse morin immobilizasyonuna dayalı Al3+ sensörü geliştirilmiştir. pH 4.8'de etil selüloz matrikse dayalı sensörün çalışma aralığı 1.0 x 10-7-5.0 x 10-4 M ve sol-gel matrikse dayalı sensörün çalışma aralığı 2.0 x 10-6 - 2.0 x 10-3 M olarak saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
In the first chapter of this study, definition and classification of the sensors were made and their advantages and disadvantages were given. The indicators and polymers used in sensors were given and immobilization techniques used in sensor technology were explained. The importance of the heavy metals used in this study in human health and environment were summarized.The second part of the thesis is about experimental. In this section apparatus and chemicals used in this study were given and procedure of the sensor film preparation was given. The way of quantum yield calculation was also explained.In the third chapter of this study, a highly sensitive and selective determination of Cu(II) was accomplished by using a new sensor prepared by embedding a cyclobutane-substituted schiff base ligand into PVC films. The photophycial and photochemical characteristics of a thiazole derivative 4-(1-phenyl-1-methylcyclobutyl-3-yl)-2-(2-hydroxy-1-naphtylidene)thiazole (LH) in three different solvents and plasticized PVC matrix were determined. The membrane respond was sensitive to Cu2+ in the 5.0 x 10-8 - 1.0 x 10-4 M range for an average exposure time of 2.5 min. No significant effect of interferents was observed at the working wavelength. It has a reproducible response and provides an inexpensive and quick method for the determination of Cu2+. It has also been shown that the response of this sensor does not vary significantly in the pH range 5.0 ? 8.0.The newly prepared optode described in the fourth chapter of the study proved that the immobilized 4-(1-phenyl-1-methylcyclobutane-3-yl)-2-(2-hydroxy-5-bromobenzylidene) aminothiazole (PCT) dye can be used for Cu2+sensing in the concentration range of 1.0 x 10-8 - 5.7 x 10-4 M. It has a reproducible response and provides an inexpensive and quick method for the determination of Cu2+. It has been shown that the response of this sensor does not vary significantly in the pH range 4.5 ? 8.5. The approximate response time was measured as 2 min. The sensor can easily be regenerated by treatment with 0.01 M HCl. A very low LOD, 8.8 x 10-9 M (0.56 µg L-1) was reached.In the fifth chapter of the study, a new optical sensor has been developed for the selective determination of Zn2+ ions. The reversible sensing system was prepared by embedding 2-(2-hydroxy-5-chloro)benzaldehyde-[4-(3-methyl-3-mesitylcyclobutyl)-1,3-thiazol-2yl]hydrazone (HCB) in plasticized PVC membrane. The response of the sensor is based on the fluorescence quenching of HCB by Zn2+ ions. The proposed sensor displays a calibration response for Zn2+ over a wide concentration range of 5.0 x 10-7 to 9.6 x 10-5 M with a detection limit of 2.2 x 10-7 M (14.4 µg L-1). The sensor can readily be regenerated with 0.1 M EDTA solution.In the last chapter of the study, an optical sensor has been proposed for the determination of aluminum. These sensors developed were based on immobilization of morin in ethyl cellulose matrix and sol-gel matrix. The response to the concentration of Al3+ at pH 4.8 is linear in ethyl cellulose and sol-gel matrix in the range of 1.0 x 10-7-5.0 x 10-4 M, and 2.0 x 10-6 to 2.0 x 10-3 M respectively.
Benzer Tezler
- Schiff bazı türevleri kullanılarak metal iyonuna duyarlı yeni optik sensörlerin geliştirilmesi
Development of new optical sensors for metal ion sensing by using schiff base derivatives
ASİYE GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
KimyaKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM YILMAZ
- Nano boyutlu kristal yapılı polistren kolloitlerin bazı metal iyonu optik sensörlerinin yapımında kullanılması
Development of a new metal ion optic sensor material based on nano dimensional polystyrene crystalline colloidal arrays
CAN SERKAN KESKİN
- 4-(triflorometoksi)fenoksi grupları içeren ftalosiyaninlerin sentezi, tıpta, biyolojide ve ileri teknolojide kullanılabilirliklerinin araştırılması
Synthesis of phthalocyanines containing 4- (trifluorometoxy) phenoxy groups and investigation of their usability in medicine, biology, and advanced technology
NAZLI FARAJZADEH
- İyon seçici sol-jel film sentezi ve optik sensör olarak kullanmı
Ion selective sol-gel film synthesis and usage as optical sensor
MERVE UMUTLU