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
- Tez No: 409983
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKERYA DURSUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 280
Özet
Bu tez çalışmasının iki ana hedefinden ilki, yakıt pillerinde anot ve katot materyali olarak kullanılmak üzere katalitik etkinliği yüksek kompozit modifiye yüzeyler hazırlamak, yüzey karakterizasyonlarını yapmak ve çeşitli yakıtlara yönelik elektrokimyasal uygulamalarını gerçekleştirmektir. Bu amaçla, farklı metal nanoparçacıklar ile modifiye edilmiş polimer film (poli p-aminofenol) ve ftalosiyanin-karbon nanotüp modifiye kompozit elektrotlar hazırlanarak alkali ortamda hem metanol ve dimetilamino boranın (DMAB) yükseltgenmesi hem de oksijenin elektrokatalitik indirgenmesi incelenmiştir. Dimetilamino boran yükseltgenmesi için en iyi katalitik etkinlik, Ag ve Au nano parçacıkların elektrokimyasal olarak ardışık modifiye edildiği poli(p-aminofenol) (PAP) camımsı karbon elektrot (GCE) yüzeyinde elde edilmiştir. Nanoparçacık modifiye edilmiş ftalosiyanin-karbon nanotüp (Pc-CNT) kompozit elektrotlar ile alkali ortamda yapılan metanol ve DMAB yükseltgenme çalışmalarında en iyi katalitik etkinlik sırası ile elektrokimyasal biriktirme ile oluşturulmuş Au-Pt nano parçacık modifiye bakırftalosiyanin-karbon nanotüp (CuPc-CNT) GC ve altın nanoparçacık modifiye CuPc-CNT/GC elektrotta gerçekleşmiştir. Oksijenin, alkali ortamda elektrokimyasal indirgenme tepkimesi incelendiğinde ise, en iyi katalitik yüzeyin platin nanoparçacık modifiye CuPc-CNT/GC elektrot yüzeyi olduğu saptanmıştır. Tezin ikinci hedefi ise teofilin (TP) ve kafeinin (CAF) tayini için seçimli ve duyarlı bir modifiye elektrot geliştirmektir. Bu amaçla yeni sentezlenmiş organik gruplar ile fonksiyonalize edilmiş mangan ftalosiyaninler (2eOHMnPc) karbon nanotüpler ile biraraya getirilerek kompozit modifiye yüzeyler hazırlanmış ve sülfirik asit ortamında teofilin ve kafeinin elektrokimyasal davranışı incelenmiştir. Hazırlanan 2eOHMnPc-CNT/GC elektrotlar ile gerçek örnek analizindeki TP ve CAF içeriği yeşil çay, kola ve ilaçta tayin edilmiştir. TP ve CAF tek başına bulunduğu koşullarda belirtme alt sınırları sırasıyla 6.6x10-9 M ve 5.0x10-8 M olarak saptanmıştır. Bu analitlerin bir tanesinin derişimi sabit tutulup diğerinin derişimi incelendiğinde belirtme alt sınırları TP ve CAF için sırasıyla 8.1x10-9 M ve 3.0x10-7 M olarak saptanmıştır. Hazırlanan metal nano parçacık modifiye polimer film ve ftalosiyanin-karbon nanotüp elektrot yüzey karakterizasyonları, X-ışını foto elektron spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu, enerji dağılım X-ray spektroskopisi, geçirimli elektron mikroskobu, X-ışını kırınımı ve elektrokimyasal impedans tekniği ile gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The first of the two main objectives of this thesis is that to prepare composite modified electrode surfaces with high catalytic activity which used as an anode and cathode material in fuel cells, characterize their surface morphology and perform electrochemical applications. For this purpose, various metal nanoparticles modified polymer film (poly p-aminophenol) and phthalocyanine-carbon nanotube modified composite electrodes were prepared in order to investigate the both methanol and dimethylamine borane (DMAB) oxidation and electrocatalytic oxygen reduction. The best catalytic activity for DMAB oxidation was obtained on sequentially electrochemical depositited Ag and Au nanoparticles modified poly(p-aminophenol) (PAP) film glassy carbon electrode (GCE). In methanol and DMAB oxidation studies on nanoparticles modified phthalocyanine-carbon nanotube composite electrodes in alkaline medium, the best catalytic activity for methanol and DMAB oxidation performed at electrochemically deposited Au-Pt modified copper phthalocyanine-carbon nanotube (CuPc-CNT)GC and gold nanoparticles modified CuPc-CNT/GC electrodes, respectively. In case of investigation of electrochemical oxygen reduction reaction in alkaline medium, the best catalytic surface was established as platinum nanoparticles modified CuPc-CNT/GC electrode surface. Second objective of the thesis is that to develop modified electrodes for the selective and sensitive determination of theophylline (TP) and caffeine (CAF). For this purpose, new synthesized organic groups functionalized manganese phthalocyanines (2eOHMnPc) combined with carbon nanotubes in order to obtaine composite modified surfaces and electrochemical behaviour of TP and CAF was investigated in sulphuric acid medium. The TP and CAF content in real sample analysis of green tea, cola and medicine was determined with the prepared 2eOHMnPc-CNT/GC electrodes. The detection limits of individual TP and CAF were established as 6.6x10-9 M ve 5.0x10-8 M, respectively. In case of the constant concentration of one analyte with increasing concentration of other, the limit of detection values were calculated as 8.1x10-9 M ve 3.0x10-7 M for TP and CAF, respectively. The surface characterizations of prepared metal nanoparticles modified polymer film and phthalocyanine-carbon nanotube electrode were performed by X-ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction and electrochemical impedance spectroscopy
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of metal oxide nanoparticles modified carbon nanotube-conducting polymers based composite electrode for simultaneous determination of melatonin and caffeine
Melatonin ve kafeinin eşzamanlı tayinleri için metal oksit nanoparçacık ile modifiye karbon nano tüp-iletken polimer temelli kompozit elektrotların hazırlanması ve karakterizasyonu
TANSU DOĞAN
- Preparation and characterization of graphene based nanocomposite electrodes and their electrochemical applications
Grafen temelli̇ nanokompozi̇t elektrotlarin hazırlanması, karakteri̇zasyonu ve elektroki̇myasal uygulamalari
MÜGE ŞATIR
- Development of novel thermal conductive polymer nanocomposites
Yeni nesil termal iletken polimer nanokompozitlerin geliştirilmesi
ELİFTEN SEMERCİ
Doktora
İngilizce
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
DOÇ. DR. TUBA ERDOĞAN BEDRİ
- Polimer temelli metal nanoparçacık modifiye karbon nanotüp kompozit elektrotların hazırlanması, karakterizasyonu: hidrazinin elektrokimyasal davranışının incelenmesi ve tayini
Preparation and characterization of polymer based metal nanoparticles modified carbon nanotube composite electrodes: Determination and investigation of electrochemical behavior of hydrazine
MÜGE HATİP
Doktora
Türkçe
2020
KimyaManisa Celal Bayar ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN KOÇAK
PROF. DR. ZEKERYA DURSUN
- Novel biopolymer applications as adsorbent, drug encapsulation and controlled drug release agents
Adsorban, ilaç kapsülleme ve kontrollü ilaç salımı ajanları olarak yeni biyopolimer uygulamaları
NİLAY KAHYA
Doktora
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER