Yüzeyde güçlendirilmiş Raman spektroskopisi kullanılarak ağır metal tayinine yönelik yeni sistemlerin geliştirilmesi
Development of novel methods for the detection of heavy metal ions by using swurface enhanced Raman spectroscopy
- Tez No: 346093
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ağır metal tayini, YGRS, Dendrimer, Heavy metal detection, SERS, Dendrimer
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu çalışmada yüzeyde güçlendirilmiş Raman spektroskopisi (YGRS) tekniği kullanılarak hızlı ve hassas ağır metal tayinine yönelik analiz sistemlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Buna göre insan sağlığı açısından büyük önem arz eden alüminyum, antimon, arsenik, kadmiyum ve kurşun olmak üzere beş ağır metal iyonu seçilmiştir. Tez çalışması iki aşamada yürütülmüş olup ilk aşamada ağır metal iyonlarının dendrimer molekülleri ve gümüş nanopartiküller varlığında ve yokluğunda sahip oldukları YGRS spektrumları incelenmiştir. Bu aşamada spektrum kalitesini etkileyen parametrelerden dendrimer ve partikül konsantrasyonunun analiz için optimum miktarları belirlenmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda seçilen metal iyonlarına özgü kalibrasyon eğrileri oluşturulmuştur. Oluşturulan kalibrasyon eğrileri incelendiğinde en hassas sonuçların Al+3 iyonu için D3 dendrimeri varlığında 1195-1236 cm-1, Sb+2 iyonu için D3 dendrimerleri varlığında 898- 953 cm-1, As+3 iyonu için D3 dendrimeri varlığında 356-504 cm-1, Cd+2 iyonu için D1 dendrimeri varlığında 627-669 cm-1 ve Pb+2 iyonu için D4 dendrimeri varlığında 900-940 cm-1 dalga sayısı aralığındaki spesifik bantların takip edilmesiyle elde edildiği görülmüştür. Bu kalibrasyon grafiklerinin doğrusallıklarını ifade eden gözlenebilme değeri (LOD) ve tayin alt sınır değeri (LOQ) ise Al+3, Sb+2, As+3, Cd+2 ve Pb+2 iyonları için sırasıyla 0.16, 0.10, 0.02, 0.04 ve 1.20 ppm ile 0.49, 0.31, 0.05, 0.11 ve 3.62 ppm olarak hesaplanmıştır. Tezin ikinci aşamasında toplanan YGRS verileri kemometrik analiz yöntemlerinden biri olan PCA ile işlenmiş ve her bir dendrimer varlığında beş metal iyonuna ait komplekslerin oluşturduğu grupların ayrı ayrı elde edilmesine ve bu sayede seçici analize imkan sağlayan PCA modelleri geliştirilmişti.
Özet (Çeviri)
Development of a novel analysis system based on surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) was aimed in the present study for the detection of heavy metal ions. Five heavy metal ions have been chosen which are essential for the protection of human health. Dendrimer molecules from first and second generations with different functional groups and silver nanoparticles were used for development of the system. SERS spectra of heavy metal ions in the presence and absence of dendrimer molecules and silver nanoparticles were investigated. Several parameters such as the concentration and quantity of dendrimer molecules and silver nanoparticles were optimized in the first step. After the optimization of experimental parameters, SERS measurements were carried out for the complexes consist of `heavy metal ion + dendrimer + silver nanoparticles?. Calibration graphes were generated by following Raman bands which are spesific to each metal ion. It was concluded that following the bands between 1195-1236 cm-1 in the presence of D3 dendrimer, 898-953 cm-1 in the presence of D3, 356-504 cm-1 in the presence of D3, 627- 669 cm-1 in the presence of D1,900-940 cm-1 in the presence of D4 gave the best results for the detection of Al+3, Sb+2, As+3, Cd+2 and Pb+2, respectively. LOD and LOQ values were calculated according to the data obtained from these calibration graphs. LOD values are as follows; 0.16, 0.10, 0.02, 0.04 and 1.20 ppm for Al+3, Sb+2, As+3, Cd+2 and Pb+2ions, respectively. LOQ values are as follows; 0.49, 0.31, 0.05, 0.11 and 3.62 ppm for Al+3, Sb+2, As+3, Cd+2 and Pb+2ions, respectively. Collected SERS data was analysed by using PCA as one of the chemometric data analysis methods. A successful classification was performed by creating clusters for each heavy metal ion in the presence of each dendrimer molecule. A selectivity property has been gained by the usage of PCA as it provides the identification of the metal ion.
Benzer Tezler
- Yüzeyde güçlendirilmiş Raman spektroskopisi kullanılarak yüksek hassasiyette DNA analizine yönelik dönen çember amplifikasyonu yönteminin geliştirilmesi
Development of rolling circle amplification method for high sensitivity DNA analysis using surface enhanced Raman spectroscopy
BURCU GÜVEN
Doktora
Türkçe
2016
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Yüzeyde güçlendirilmiş Raman spektroskopisi tekniği kullanılarak hedef DNA dizi tayini
Detection of target DNA sequence by using surface enhanced Raman spectroscopy technique
MEHMET ŞÖFÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Yüzeyde güçlendirilmiş raman spektroskopisi ile DNA hassas tayini ve nanopartiküller arası mesafelerin optimizasyonu
Sensitive determination of DNA and optimization of distance between nanoparticles with sers
GÜLÜZAR GÖRKEM BÜYÜKGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Yüzeyde güçlendirilmiş raman spektroskopisi (SERS) temelli platformların geliştirilmesi ve biyoanalizlerde kullanımı
Development of surface enhanced raman spectroscopy (SERS) based substrates and applications on bioanalysis
AKİF GÖKTUĞ BOZKURT
Doktora
Türkçe
2018
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Preparation and characterization of silver sers nanotags
Yüzeyde güçlendirilmiş raman spektroskopisi için gümüş nano-etiketlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
SEDA KİBAR
