Preparatıon of metal nanopartıcles modıfıed polymer fılm electrodes; theır characterızatıons and applıcatıons
Metal nano parçacik modi̇fi̇ye poli̇mer fi̇lm elektrotlarin hazirlanmasi, karakteri̇zasyonu ve uygulamalari
- Tez No: 371395
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKERYA DURSUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 345
Özet
Bu tez çalışmasının iki ana hedefinden ilki, yakıt pillerinde kullanılabilecek yüksek katalitik etkinliğe sahip anot ve katot elektrotlar hazırlamak, morfolojik ve kimyasal karakterizasyonlarını yapmak ve elektrokimyasal uygulamalarını gerçekleştirmektir. Bu amaçla, farklı metal nanoparçacıklar (Au, Pt, Ag, Zn, Cu vb.) ile modifiye edilmiş polymer film (polipirol, politiyofen, polianilin and poli p-aminofenolphenol) elektrotlar alkali ortamda bor hidrür ve aminoboranın yükseltgenmesi yanında oksijenin elektrokatalitik indirgenmesinin incelenmesinde kullanılmıştır. Borhidrür ve amonyum boranın 2.0 mol L-1 NaOH ortamında yükseltgenme tepkimeleri için en iyi katalitik etkinin sırasıyla, eş zamanlı elektrokimyasal biriktirme ile (Au+Pt) modifiye poli(p-aminofenol) (PPAP) camımsı karbon elektrotta ve ardışık elektrokimyasal biriktirme Au-Ag modifiye PPAP film GCE de elde edildiği saptanmıştır. Oksijenin, alkali ortamda elektrokimyasal indirgenme tepkimesi incelendiğinde ise, en iyi katalitik yüzeyin Pt-Au/PPAP/GC elektrot yüzeyi olduğu saptanmış. Tezin ikinci hedefi ise kafeik asit ve dikofol tayini için seçimli ve duyarlı bir modifiye elektrot geliştirmektir. Kafeik asidin pH 3.5 BR destek elektrolit ortamında elektrokimyasal davranışının incelenmesi ve kırmızı şaraptaki duyarlı ve seçimli tayininde kullanılması için, Ag nanopartikül modifiye poli(tiyofen) film GCE hazırlanmıştır. Kafeik asidin Ag/PTh/GCE de elde edilen pik akımı 1.0x10-8 – 4.83x10-6 mol L-1 aralığında doğrusaldır ve belirtme alt sınırı 5.3x10-9 mol L-1 olarak saptanmıştır (S/N=3). Bir diğer elektroanaliz ise dikofolün tayinidir. Dicofolün 0.5 mol L-1 NaOH ortamındaki elektrokimyasal davranışının incelenmesi ve toprak örneklerinde dikofolün seçimli ve duyarlı tayini için Ni nanotellerle modifiye edilmiş PPAP film elektrotlar geliştirilmiştir. Dikofolün Ni/PPAP/GCE deki doğrusal tayin aralığı 8.3x10-7 – 3.07x10-5 mol L-1 ve belirtme alt sınırı ise 6.12x10-7 mol L-1 olarak bulunmuştur. Optimum koşullarda hazırlanan metal nano parçacık modifiye polimer film elektrot yüzey karakterizasyonları atomik kuvvet mikrosobu (AFM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Enerji dağılım X-ray spektroskopisi (EDX), X-ışını potoelektron spektroskopisi ve elektrokimyasal empedans tekniği ile yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The first of the two main objectives of this thesis is that to prepare anode and cathode electrodes having high catalytic activity, illumination of the surface morphology and chemical characterization and perform electrochemical applications. For this purpose, the metal nanoparticles (Au, Pt, Ag, Zn, Cu) modified polymer film (polypyrrole, polythiophene, polyaniline and poly p-aminophenol) electrodes were used for investigation of electrocatalytic oxidation of borohydride and ammonia borane and oxygen reduction in alkaline media. The best catalytic activity for oxidation reaction of borohydride and ammonia borane in 2.0 mol L-1 NaOH media was obtained at simultaneous electrochemical deposition (Au+Pt) modified poly(p-aminophenol) (PPAP) film glassy carbon electrode (GCE) and consecutive electrochemical deposition Au-Ag modified PPAP/GCE, respectively. In addition, the best catalytic activity for oxygen reduction reaction was obtained with Pt-Au/PPAP/GCE. Second objective of the thesis is that to develop modified electrodes for the selective and sensitive determination of caffeic acid and dicofol. Ag nanoparticles decorated poly(thiophene) (Ag/PTh) modified GCE was prepared for electrochemical behavior and selective and sensitive determination of caffeic acid in red wine in pH 3.5 BR supporting electrolyte. The oxidation peak current was increased linearly in the concentration range caffeic acid from 1.0x10-8 to 4.83x10-6 mol L-1 with a detection limit of 5.3x10-9 mol L-1 (S/N=3) on Ag/PTh/GCE. Another electroanalysis application was dicofol determination. The nickel nanowire modified poly (p-aminophenol) film GC (Ni/PPAP) electrode was developed for investigation of electrochemical behavior and sensitive and selective determination of dicofol in soil samples in the presence of 0.5 mol L-1 NaOH. The reduction peak current of dicofol on Ni/PPAP/GCE was found linear in the concentration range from 8.3x10-7 to 3.07x10-5 mol L-1 with a detection limit of 6.12x10-7 mol L-1 (S/N=3). The surface characterizations of metal nanoparticles modified polymer film electrodes prepared optimum conditions were performed by Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM), energy dispersive X-Ray spectroscopy (EDX), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS).
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of metal nano particles modified composite film electrodes; and their applications
Metal nano parçacık modifiye kompozit film elektrotların hazırlanması, karakterizasyonu ve uygulamaları
ÇAĞRI CEYLAN KOÇAK
- Preparation of metal nanoparticles and/or metal film modified electrodes their characterizations and electrochemical applications
Metal nano parçacik ve/veya metal film modifiye elektrotlarin hazirlanmasi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal uygulamalari
AYDAN ELÇİ
Doktora
İngilizce
2013
KimyaEge ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKERYA DURSUN
PROF. DR. FATMA NİL ERTAŞ
- Preparation of metal nano-particles modified polypyrrole film electrodes and investigations of their electrocatalytic activity
Metal nanopartikül modifiye polipirol film elektrotların hazırlanması ve elektrokatalitik etkinliklerinin incelenmesi
ŞÜKRİYE ULUBAY
- Preparation and characterization of metal nano particles modified carbon nanotube and polymer film electrodes and their analytical applications
Metal nano parçacık modifiye edilmiş karbon nanotüp ve polimer film elektrotların hazırlanması, karakterizasyonu ve analitik uygulamaları
ÇAĞRI CEYAN BAKIR
- Preparation and characterization of metal nano particles modified polymer and multiwalled carbon nanotube film electrodes and their applications
Metal nano parçacık modifiye edilmiş polimer ve karbon nanotüp film elektrotların hazırlanması, karakterizasyonu ve analitik uygulamaları
MÜRŞİDE CEREN KARAKAŞ